[发明专利]一种石墨-钢基自润滑耐磨复合材料的制备方法

权利要求书

1.一种石墨-钢基自润滑耐磨复合材料的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

（1）将热处理后的石墨粉末与硫酸镍溶液充分混合，然后将固液混合物加入高压釜进行氢还原反应，反应过程中再添加醇类表面活性剂和通用催化剂，得到镍包覆石墨颗粒；

（2）按钢粉和镍包覆石墨颗粒质量比为19:1的比例将钢粉和镍包覆石墨颗粒通过球磨混合均匀，然后进行干燥、研磨成粉末、压制成型后备用；

（3）使用真空熔炼炉对成型后的样品进行真空烧结得到石墨-钢基自润滑耐磨复合材料。

2.根据权利要求1所述石墨-钢基自润滑耐磨复合材料的制备方法，其特征在于：步骤（1）中热处理的条件为：将其装入氧化铝坩埚，放入箱式电阻炉内缓慢加热至400-500℃，保温2h-3h。

3.根据权利要求1所述石墨-钢基自润滑耐磨复合材料的制备方法，其特征在于：石墨粉末的粒径为50~70微米，钢粉的粒径为40~50微米。

4.根据权利要求1所述石墨-钢基自润滑耐磨复合材料的制备方法，其特征在于：钢粉原料化学成分的质量百分比为C:0.4%~0.6%、Si:0.1%~0.25%、Mn:20%~24%、Cr:3%~4%、Ti:0.06%~0.095%、V:0.44%~0.65%、Mo:0.2%~0.4%、N:0.2%~0.3%、P＜0.01%、S＜0.01%，除上述化学成分以外，其余为Fe和不可避免的杂质。

5.根据权利要求1所述石墨-钢基自润滑耐磨复合材料的制备方法，其特征在于：所述硫酸镍溶液由硫酸镍、硫酸铵、氨水混合制备得到，其中，硫酸镍的加入量为26~30g/L、硫酸铵加入量为10~15g/L、氨水的加入量为12~16g/L。

6.根据权利要求1或4所述石墨-钢基自润滑耐磨复合材料的制备方法，其特征：高压釜进行氢还原反应，压力3-5Mpa、150℃~200℃、搅拌速度300rpm、加热功率0.6KW通入高压氢气进行加热，反应时间5~8h。

7.根据权利要求1所述石墨-钢基自润滑耐磨复合材料的制备方法，其特征在于：球磨条件为：按大小磨球数量比为1:5的比例放入大小磨球，加入无水乙醇，放入行星式球磨机中混粉，球磨机参数设置为30r/min，时长12h。

8.根据权利要求1所述石墨-钢基自润滑耐磨复合材料的制备方法，其特征在于：干燥条件为：放入真空干燥箱中预干燥，温度为90℃，时长5h，再升温至200℃继续干燥12h；压制成型的条件为：用压片机压制成型，压力为15Mpa，保压时间为15分钟。

9.根据权利要求1所述石墨-钢基自润滑耐磨复合材料的制备方法，其特征在于：烧结条件为：室温-500℃，升温速度为5°/min，500-800℃，升温速度为10°/min，800-1000℃，升温速度为5°/min，1000-烧结温度，升温速度为2.5°/min，保温120min，随炉冷却至室温，烧结温度为1300~1400。