[發(fā)明專(zhuān)利]一種高耐磨性多主元合金刀具及其制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710120491.7
• 申請(qǐng)日: 2017-03-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106893920A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-06-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王志新;馬明星;張文勇;徐向俊;焦書(shū)燕;梁存;梅俊歌;李俊魁;趙風(fēng)華
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中原工學(xué)院
• 主分類(lèi)號(hào): C22C30/02
• 分類(lèi)號(hào): C22C30/02;C22C1/04;B22F3/12
• 代理公司: 鄭州優(yōu)盾知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 41125
• 代理人: 孫詩(shī)雨;張真真

本發(fā)明涉及金屬材料及其制備領(lǐng)域。一種高耐磨性多主元合金刀具及其制備方法，其化學(xué)式為AlxCoCuFeyMnNi。按化學(xué)式分別稱(chēng)取純度高于99.5%各種純金屬粉末置于球磨罐中，加入適量的不銹鋼球，然后在惰性氣體環(huán)境下將放有純金屬粉末的球磨罐密封起來(lái)；將上述密封好的球磨罐置于行星式球磨機(jī)上進(jìn)行混料；將上述均勻混料后的粉末在壓機(jī)上進(jìn)行溫壓成刀具坯料；將裝有預(yù)制坯料的瓷舟置于真空燒結(jié)爐內(nèi)進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)，從而得到目標(biāo)產(chǎn)物。本發(fā)明方法能夠獲得成分均勻的多主元合金塊刀具，有效抑制金屬間化合物的形成；該方法工藝簡(jiǎn)單，設(shè)備成分低，操作可控，適于工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及多主元合金材料的制備方法，具體涉及一種高耐磨性多主元合金刀具及其制備方法。

背景技術(shù)

刀具失效形式主要表現(xiàn)為崩刃（后刀面崩刃和前刀面崩刃）和磨損（機(jī)械摩擦磨損、粘結(jié)磨損、擴(kuò)散磨損、摩擦氧化磨損和疲勞磨損）。為了提高刀具性能，延長(zhǎng)刀具使用壽命，可以通過(guò)對(duì)刀具表面進(jìn)行處理，在保證刀具基體具備良好韌性的同時(shí)又使刀具具有較高的耐磨性。多主元合金跳出了單一元素為主的傳統(tǒng)合金的設(shè)計(jì)思想，依靠近等摩爾比多種金屬原子混合形成合金。此類(lèi)合金有可能在通過(guò)合金化和加工后形成新型顯微結(jié)構(gòu)并具有優(yōu)異性能，從而沖破傳統(tǒng)金屬材料性能極限，滿(mǎn)足工業(yè)技術(shù)發(fā)展對(duì)材料的更高需求。目前，多主元合金的研究仍局限在含有FeCoNi的體系中，對(duì)新型多主元合金體系的研究還有待進(jìn)一步開(kāi)發(fā)，從而開(kāi)發(fā)出更多更好性能的多主元合金。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)上述問(wèn)題，提出了高耐磨性多主元合金刀具及其制備方法。

實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種高耐磨性多主元合金刀具，刀具由多主元合金制成，多主元合金按AlxCoCuFeyMnNi配制金屬粉末，其中0.3≤x≤1.3；0.2≤y≤1.2；0.05<x/(x+y+4)<0.25；0.03<y/(x+y+4)<0.25。

所述金屬粉末的純度均高于99.5%。

所述的高耐磨性多主元合金刀具的制備方法，步驟如下：

（1）將各種金屬粉末置于球磨罐中，加入不銹鋼球，然后在惰性氣體環(huán)境下將球磨罐密封；

（2）將步驟（1）的密封球磨罐置于球磨機(jī)上進(jìn)行混料；

（3）將步驟（2）混料后的粉末在壓機(jī)上溫壓成刀具坯料，壓力為115-120kN，保壓時(shí)間為1-7min，溫度為150-400℃；

（4）將步驟（3）中的刀具坯料裝入瓷舟，將瓷舟置于真空燒結(jié)爐內(nèi)進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)溫度為1500-1650℃，時(shí)間為2-12h，得到刀具。

所述步驟（1）中惰性氣體為氬氣或氮?dú)狻?/p>

所述球磨機(jī)為行星式球磨機(jī)。

球磨機(jī)的轉(zhuǎn)速為50-250rpm，時(shí)間為0.5-6h。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明方法能夠獲得成分均勻的多主元合金塊體材料，有效抑制金屬間化合物的形成；該方法工藝簡(jiǎn)單，設(shè)備成本低，操作可控，適于工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)。

附圖說(shuō)明

圖1是實(shí)施例1制備的多主元合金AlCoCuFeMnNi的X射線衍射圖譜。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明技術(shù)方案不局限于以下所列舉的具體實(shí)施方式，還包括各具體實(shí)施方式之間的任意組合。

實(shí)施例1