[发明专利]粉末冶金材料及其制备方法和其应用

说明书

本申请提供了粉末冶金材料及其制备方法和应用，所述粉末冶金材料具有颗粒形式，每个颗粒包括初始粉末冶金材料、第一材料和粘结剂，第一材料掺杂在所述初始粉末冶金材料中，粘结剂用于将初始粉末冶金材料和第一材料相互粘结，其中，第一材料的抗拉强度高于初始粉末冶金材料的抗拉强度。根据本申请实施例的粉末冶金材料，相较于初始粉末冶金材料的应力得到减小，因此能够应用于制备厚度或者应力不均的产品。

技术领域

本申请涉及粉末冶金材料技术领域，具体涉及一种粉末冶金材料、粉末冶金材料的制备方法和粉末冶金材料的应用。

背景技术

目前在粉末冶金行业内，粉末冶金材料的粉末通过冶金的方式制备成产品，获得的产品的硬度和强度均会大幅度上升，因此适合制备工件厚度均匀或没有明显应力不均匀的工件。然而，对于厚度不均的产品，通过此种方式形成的产品应力过大，导致成品合格率低，且存在崩落等缺陷。例如，采用粉末冶金材料的粉末通过粉末冶金的方式制造刀具，最终形成的刀具一般具有较高的硬度和耐磨性，虽然可以提升刀具的锋利度，但由于材料硬度较高，一方面会导致刃口应力过大，制造过程中刀具的合格率较低，另一方面在使用时也容易出现崩口等问题，导致使用寿命降低。

因此，需要对现有的粉末冶金材料进行改性，以降低现有的粉末冶金材料的应力，使其能够适用于厚度或者应力不均匀的工件的制造。

发明内容

因此，本申请的目的在于提供一种新型的粉末冶金材料及其制备方法和应用，以解决现有技术中的粉末冶金材料的应力过大而不能适用于厚度或者应力不均匀的工件的制造的问题。

根据本申请的第一方面，提供一种粉末冶金材料，所述粉末冶金材料具有颗粒形式，每个颗粒包括：初始粉末冶金材料、第一材料和粘结剂；第一材料，掺杂在所述初始粉末冶金材料中；粘结剂，将所述初始粉末冶金材料和第一材料相互粘结，其中，所述第一材料的抗拉强度高于所述初始粉末冶金材料的抗拉强度。

在实施例中，所述初始粉末冶金材料可以包括金属类粉末冶金材料和非金属陶瓷类粉末冶金材料中的至少一种，所述第一材料可以包括金属材料和非金属孔隙材料中的至少一种，所述粘结剂包括纤维素类粘结剂和醇类粘结剂中的至少一种。

在实施例中，所述金属类粉末冶金材料可以包括钨钴类粉末冶金材料、钨钴钛类粉末冶金材料、钨钛钽类粉末冶金材料、钨钛钽铌类粉末冶金材料、铁-碳粉末合金材料、铁-硫-碳粉末合金材料和铜基粉末冶金材料中的至少一种；所述非金属陶瓷类粉末冶金材料可以包括氧化钛、氮化钛、碳化钛、四氧化三铁、氧化铁、氧化亚铁、氧化铝、氧化铬和氧化镍中的至少一种。

在实施例中，所述金属材料可以包括铝粉末、铜粉末、镍粉末、不锈钢粉末和钛粉末中的至少一种；所述非金属孔隙材料可以包括沸石、膨润土、硅藻土、高硅质硅酸盐、堇青石、钛酸铝和铝硅酸盐中的至少一种。

在实施例中，在每个颗粒中，基于颗粒的总重量，所述初始粉末冶金材料的重量占所述颗粒的总重量的80％-95％，所述粘结剂占所述颗粒的总重量的1％-2％，余量为第一材料。

根据本申请的第二方面，一种粉末冶金材料的制备方法，所述制备方法包括提供初始粉末冶金材料粉末和第一材料粉末；提供粘结剂；将初始粉末冶金材料粉末、第一材料粉末和粘结剂制备成浆料；对浆料进行喷雾干燥处理，从而得到颗粒形式的粉末冶金材料，其中，第一材料被掺杂在初始粉末冶金材料中，粘结剂用于将初始粉末冶金材料和第一材料相互粘结，所述第一材料的抗拉强度高于所述初始粉末冶金材料的抗拉强度。

在实施例中，所述初始粉末冶金材料可以包括金属类粉末冶金材料和非金属陶瓷类粉末冶金材料中的至少一种，所述第一材料可以包括金属材料和非金属孔隙材料中的至少一种，所述粘结剂可以包括纤维素类粘结剂和醇类粘结剂中的至少一种。

在实施例中，所述第一材料粉末的粒径可以为1-10μm，所述初始粉末冶金材料粉末的粒径可以为10-50μm。