[發明專利]一種超高塑性雙尺度分布的超細晶/微米晶塊體鐵材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201310221710.2
• 申請日: 2013-06-05
• 公開（公告）號: CN103331449A
• 公開（公告）日: 2013-10-02
• 發明（設計）人: 楊超;魏田;郭浩;陳維平;張衛文
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: B22F3/105
• 分類號: B22F3/105;C22C33/02
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 陳文姬

1.一種超高塑性雙尺度分布的超細晶/微米晶塊體鐵材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1）高能球磨制備納米晶鐵粉：在氬氣保護條件下，將純鐵粉末置于不銹鋼球磨介質中進行高能球磨，直至獲得晶粒尺寸為8～12nm的納米晶鐵粉；

（2）放電等離子燒結制備超高塑性雙尺度分布的塊體鐵材料：將步驟（1）得到的納米晶鐵粉裝入模具內，在氬氣保護條件下，采用放電等離子燒結，得到超高塑性雙尺度分布的超細晶/微米晶塊體鐵材料，其中快速燒結工藝條件如下：

燒結設備：放電等離子燒結系統；

燒結電流類型：脈沖電流；

燒結溫度Ts：1253K≤Ts≤1335K；

燒結時間：14～26min；

燒結壓力：40～500MPa。

2.根據權利要求1所述的超高塑性雙尺度分布的超細晶/微米晶塊體鐵材料的制備方法，其特征在于，步驟（2）所述放電等離子燒結中，升溫速率為54～235K/min，保溫時間控制在0～10min。

3.根據權利要求1所述的超高塑性雙尺度分布的超細晶/微米晶塊體鐵材料的制備方法，其特征在于，步驟（2）所述放電等離子燒結中，當采用石墨模具時燒結壓力為40～50MPa，當采用碳化鎢模具時燒結壓力為50～500MPa。

4.權利要求1～3任一項所述制備方法得到的高塑性雙尺度分布的超細晶/微米晶塊體鐵材料，其特征在于，其微觀結構以塊狀微米晶α-Fe為基體相，以超細晶等軸狀α-Fe和超細晶針狀α-Fe為增強相。