[發(fā)明專利]一種Fe-VC復(fù)合材料

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611045072.3
• 申請(qǐng)日: 2016-11-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108103385A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-06-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉芳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 劉芳
• 主分類(lèi)號(hào): C22C33/02
• 分類(lèi)號(hào): C22C33/02;C22C32/00
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

一種Fe?VC復(fù)合材料，采用粉末冶金技術(shù)原位合成了Fe—VC復(fù)合材料，可以改善該復(fù)合材料的燒結(jié)行為和耐磨性。燒結(jié)溫度對(duì)該復(fù)合材料的密度有強(qiáng)烈影響，燒結(jié)時(shí)間對(duì)其密度影響不大。當(dāng)燒結(jié)溫度為1200℃，燒結(jié)時(shí)間為2h，該復(fù)合材料的密度達(dá)到最大值。在干滑動(dòng)磨損條件下，與淬硬45鋼相比，該復(fù)合材料具有更高的耐磨性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種粉末冶金材料，尤其涉及一種Fe-VC復(fù)合材料。

背景技術(shù)

近年來(lái)，顆粒增強(qiáng)鐵基復(fù)合材料因其增強(qiáng)體價(jià)格便宜、制備工藝相對(duì)簡(jiǎn)便、易于二次加工、性能具有各向同性和耐磨的優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用。原位合成硬質(zhì)相增強(qiáng)鐵基復(fù)合材料因具有工藝簡(jiǎn)單、成本低、硬質(zhì)相顆粒與鐵基體界面強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)而受到重視。VC具有高熔點(diǎn)、高硬度、高的熱力學(xué)穩(wěn)定性以及與鐵的相溶性好等優(yōu)點(diǎn)，因而成為鐵基復(fù)合材料的理想增強(qiáng)體。

目前，國(guó)內(nèi)外采用原位合成工藝制備VC顆粒增強(qiáng)鐵基復(fù)合材料主要是粉末冶金法與鑄造法。但有一定的局限性，一方面，當(dāng)VC的體積分?jǐn)?shù)較大時(shí)，鑄液的流動(dòng)性變差，從而影響鑄造性能；另一方面，由于鐵與碳化釩密度相差較大，易造成碳化釩偏析。將原位合成技術(shù)與粉末冶金技術(shù)相結(jié)合，可制備碳化釩顆粒增強(qiáng)的鐵基復(fù)合材料，因含有大量細(xì)小、彌散分布的球狀VC顆粒而具有較高的硬度和耐磨性，并能改善復(fù)合材料的性能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了改善鐵基復(fù)合材料的燒結(jié)性、耐磨性等性能，設(shè)計(jì)了一種Fe-VC復(fù)合材料。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：

Fe-VC復(fù)合材料的制備原料包括：鐵粉(50%V)28份、鐵粉61份、碳黑7份、鉻粉2份、鉬粉2分。

Fe-VC復(fù)合材料的制備步驟為：將配比好的原材料及少量的燒結(jié)活性劑放入QM一1SP行星式球磨機(jī)。以180r/min的轉(zhuǎn)速混料24h。將混合后的粉末干燥后，加入6％的汽油橡膠，然后造粒，過(guò)100目篩，在500MPa的壓力下，壓制成16mmX10mm的壓坯，壓制成型。壓坯脫膠后，在真空燒結(jié)爐中進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)溫度為1050、1100、1150、1220℃，保溫時(shí)間為60、90、120、150min。

Fe-VC復(fù)合材料的檢測(cè)步驟為：采用阿基米德法測(cè)試復(fù)合材料的密度，在銷(xiāo)盤(pán)磨損試樣機(jī)上對(duì)該復(fù)合材料進(jìn)行干滑動(dòng)磨損試驗(yàn)，銷(xiāo)的材料分別為淬硬45鋼和Fe-VC復(fù)合材料。磨損條件：在摩擦盤(pán)上粘貼Al2O3，砂布（150#），摩擦盤(pán)的轉(zhuǎn)速為400r/min，磨損距離1000m；采用電子天平稱量磨損試樣磨損前后的質(zhì)量。

本發(fā)明的有益效果是：

用粉末冶金技術(shù)原位合成了Fe-VC復(fù)合材料，燒結(jié)溫度對(duì)復(fù)合材料的密度有明顯影響，隨著燒結(jié)溫度的升高，復(fù)合材料的密度增大。當(dāng)燒結(jié)溫度為1200℃時(shí)，復(fù)合材料的密度達(dá)到最大值。隨著燒結(jié)溫度的繼續(xù)升高，復(fù)合材料密度維持穩(wěn)定不再增大。燒結(jié)工藝時(shí)間對(duì)復(fù)合材料的密度影響不大。與淬硬45鋼相比，F(xiàn)e-VC復(fù)合材料具有更高的耐磨性，尤其是在重載荷條件下。

具體實(shí)施方式

實(shí)施案例1：