[發明專利]一種用于齒輪的合金材料的制備方法

有效

• 申請號: 201410281106.3
• 申請日: 2014-06-21
• 公開（公告）號: CN104073726A
• 公開（公告）日: 2014-10-01
• 發明（設計）人: 安亞君;馬修泉
• 申請（專利權）人: 遼寧工程技術大學
• 主分類號: C22C38/28
• 分類號: C22C38/28
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種高強合金的制備方法，其特征在于包括下述步驟：

(1)將Fe、Cr、Mo、Zn、Y、Nb和Zr按權利要求1所述的成分配料，其中Fe、Cr、Mo和Zn以工業純Fe、純Cr、純Mo、純Zn的形式添加，Y、Nb和Zr分別以Fe-25(或50)wt.%Y、Zn-30%Nb和Fe-30wt.%Zr中間合金的形式添加；

(2)將所述原料分別置于烘箱中進行預熱，預熱溫度為150~200℃，預熱時間為2~3h；

(3)將熔化爐升溫至1000~1100℃，將已預熱的純Fe和Fe-Y中間合金放入熔化爐中進行熔化，熔化過程中需通入保護氣體和覆蓋劑加以保護，待上述原料全部熔化后，采用攪拌器對合金液攪拌5~10min使其均勻混合，然后清除合金液表面的熔渣；

(4)向上述合金液中加入金屬Mo，中間合金完全熔化后進行攪拌，將合金液進一步升溫至1100~1200℃后分批次加入Fe-Zr和Zn-Nb中間合金，并進行充分攪拌；將合金液溫度降至720~740℃加入純Cr和純Zn，待純Cr和純Zn完全熔化后；采用Ar氣和溶劑對合金液進行精煉處理，熔體經攪拌和扒渣后在700~720℃保溫靜置30~60min進行鑄造；

(5)對步驟(4)中鑄造的錠坯放入帶有循環風的電阻式加熱爐中進行雙級均勻化處理，均勻化處理制度為：在350~400℃保溫5~8h后升溫至500~530℃保溫10~15h；

(6)對步驟(5)中均勻化后的錠坯進行表面車削，將錠坯直徑和長度加工到與擠壓機擠壓筒內徑和長度相匹配；將加工好的錠坯放入加熱爐中加熱到340~420℃，保溫5~10h；

(7)對步驟(6)中加熱好的錠坯放入事先預熱的擠壓筒中進行擠壓，擠壓速度為1.0~5.0m/min，擠壓筒預熱溫度為320~400℃，擠壓比為10~50:1，得到擠壓棒材；

(8)對步驟(7)獲得的擠壓棒材進行雙級時效處理，其工藝制度為：在120~160℃保溫3~8h后升溫至180~220℃保溫30~80h，空冷，制得高強度合金材料；

所述合金中各組份及其質量百分比為：1.0~1.5%的Cr，0.11~0.15%的Mo，5.0%~13.0%的Zn，7.0%~15.0%的Y，0.4~1.0%的Zr，0.1~5.0%的Nb，Fe為余量。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：合金中各組份及其質量百分比為：Cr含量為1.0%，Mo含量為0.12%，Zn含量為7.0%，Y含量為15.0%，Zr含量為0.8%，Nb含量為1.2%，Fe為余量，且晶胞參數為a?=?322.87?pm，b?=?320.65?pm，c?=?515.81?pm，α?=?90°，β?=?90°，γ?=?120°。

3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：合金中各組份及其質量百分比為：Cr含量為1.0%，Mo含量為0.11%，Zn含量為13.0%，Y含量為7.0%，Zr含量為1.0%，Nb含量為2.0%，Fe為余量，且晶胞參數為a?=?336.26?pm，b?=?336.23?pm，c?=?495.61?pm，α?=?90°，β?=?90°，γ?=?120°。

4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于所述步驟(4)中的鑄造采用低頻電磁油滑連續鑄造方法。

5.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于所述保護氣體為SF₆+CO₂+Ar混合氣體，SF₆:CO₂:Ar體積比為0.5:40:50。

6.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于所述制備的合金力學性能指標如下：抗拉強度Rm為1910~2050MPa，屈服強度Rp0.2為1750~1880MPa。