[发明专利]一种铁-锆基合金材料及其制备方法

说明书

本发明公开了合金冶炼技术领域的一种铁‑锆基合金材料及其制备方法，该合金材料由平均粒径不大于10μm的以下质量百分比的原料制备而成：W22‑29％、Co13‑20％、Se3‑7％，余量为Fe+Zr，其中Fe/Zr比例为1.2～1.8，上述各组分的纯度≥99.9％，质量百分比之和为100％。该合金材料具有耐高温、耐磨损、耐腐蚀的优良性能，以及非常好的物理机械性能，非常适合于工业生产领域制作密封件、轴承件和滑动件等部件。

技术领域

本发明涉及合金冶炼技术领域，具体为一种铁-锆基合金材料及其制备方法。

背景技术

随着社会经济的发展，现代工业生产领域对金属材料提出了越来越高的要求，并且由于受到高分子材料和陶瓷材料的冲击，金属材料受到了前所未有的挑战，迫切需要提高已有材料的质量和开拓金属材料新功能。

合金材料是一种非常重要的金属材料，在工业生产各个领域都发挥了极其重要的作用，如何更好地提高其性能，或者开发新型合金材料，将是工业生产领域当前和未来重点关注的问题。但是现有技术中制备的铁-锆基合金的强度较低，耐磨损强度不高，达不到人们日益提升的品质要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种铁-锆基合金材料及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种铁-锆基合金材料，由平均粒径不大于10μm的以下质量百分比的原料制备而成：W22～29％、Co13～20％、Se3～7％，余量为Fe+Zr，其中Fe/Zr比例为1.2～1.8，上述各组分的纯度≥99.9％，质量百分比之和为100％。

优选的，该合金材料由以下质量百分比的原料制备而成：W25％、Co16％、Se4％、Zr22％，余量为Fe。

优选的，该合金材料由以下质量百分比的原料制备而成：W27％、Co15％、Se5％、Zr23％，余量为Fe。

优选的，该合金材料由以下质量百分比的原料制备而成：W28％、Co18％、Se7％、Zr18％，余量为Fe。

优选的，该合金材料由以下质量百分比的原料制备而成：W23％、Co14％、Se3％、Zr25％，余量为Fe。

一种铁-锆基合金材料的制备方法，包括下列步骤：

步骤一、按照质量百分比分别称取平均粒径不大于10μm的原料，各组分的纯度≥99.9％，质量百分比之和为100％；

步骤二、利用混粉机将步骤一称取的各组分混合均匀；

步骤三、将经过步骤二混合处理的混合料填入成型磨具中，利用粉末压样机压制成型得到基料；

步骤四、将步骤三得到的基料采用真空热压烧结方式进行烧结，烧结温度为1380-1460℃，即得铁-锆基合金材料。

优选的，步骤三中所述粉末压样机的压制压力控制在25-30MPa。

优选的，步骤四中所述真空条件的真空压力为5.5×10^-5～1.0×10^-4Pa。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的一种铁-锆基合金材料，通过铁固溶进入钨，形成固溶相，锆的加入显著提高了合金的强度，降低了合金对腐蚀的敏感性，钴显著提升了合金的物理机械性能，硒与金属反应使合金具有耐磨、减磨性能。烧结后得到的材料具有耐高温、耐磨损、耐腐蚀的优良性能，以及非常好的物理机械性能，非常适合于制作密封件、轴承件和滑动件等部件。

具体实施方式