[發(fā)明專利]高硬度錳鐵合金材料的制備方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201710452585.4
• 申請日: 2017-06-15
• 公開（公告）號: CN107190211A
• 公開（公告）日: 2017-09-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 易鑒榮;唐臻;林荔珊
• 申請（專利權(quán)）人: 柳州豪祥特科技有限公司
• 主分類號: C22C38/38
• 分類號: C22C38/38;C22C38/28;C22C38/22;C22C38/24;C22C26/00;C22C33/04;C21C7/04;C21D6/00
• 代理公司: 北京遠大卓悅知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11369
• 代理人: 靳浩

1.一種高硬度錳鐵合金材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、往熔煉爐中加入重量份為80～90份的Fe，加熱使其完全融化并在1600～1700℃下保溫；

S2、向S1中融化的Fe中加入重量份為5～10份的Mn、重量份為10～15份的Cr、重量份為0.5～1份的Zr、重量份為0.1～0.5份的Mo、重量份為0.1～0.5份的Cd、重量份為0.1～0.5份的W、重量份為0.1～0.5份的V、重量份為0.5～1份的石墨、重量份為0.5～1份的金剛石、重量份為0.5～1份的WC、重量份為0.5～1份的Cr₂B，攪拌均勻，再加入重量份為0.05～0.1份的La₂O₃、重量份為0.05～0.1份的Nd(OH)₃、重量份為0.05～0.1份的Eu₂O₃、重量份為0.05～0.1份的Yb₂O₃、重量份為0.05～0.1份的PrCl₃、重量份為0.05～0.1份的PrSi₂、重量份為0.05～0.1份的YSi₂、重量份為0.05～0.1份的TbN，混合均勻得到合金熔體；

S3、對S2中合金熔體進行精煉，并在精煉過程中加入重量份為1～2份的精煉劑；其中，所述精煉劑包括以下重量分組分：高嶺土10～15份、白云石1～3份、苦菱土2～5份、瑩石1～5份、粘土30～35份、麥飯石粉1～2份、冰晶石粉1.5～3份、海綿鈦0.1～0.5份、樹木灰6～8份、氧化鑭0.1～0.5份、氟鋯酸鈣0.1～0.5份、納米氧化鋁1～3份、碳酸鍶0.1～0.5份、氧化鈰0.1～0.5份、氮化鋁1～3份；

S4、將S3中精煉后的合金熔體鑄造得到鑄件，并將鑄件以升溫速率為15～20℃/min將溫度升至650～750℃并保持1～2h，然后以升溫速率為5～10℃/min將溫度由750～850℃升至950～1050℃并保持2～4h，后以升然溫速率為2～5℃/min將溫度由950～1050℃升至1050～1150℃并保持1～2h，然后以降溫速率為8～10℃/min將溫度由1050～1150℃降溫至600～800℃，最后以降溫速率為10～15℃/min將溫度由600～800℃降溫至室溫；

S5、將S4中冷卻后鑄件回火，回火溫度250～450℃，回火保溫時間5～7h，然后冷卻即得。

2.如權(quán)利要求1所述的高硬度錳鐵合金材料的制備方法，其特征在于，所述精煉劑的制備包括以下步驟：

步驟一、將重量份為10～15份的高嶺土、1～3份的白云石、2～5份的苦菱土、1～5份的瑩石份、30～35份的粘土、1～2份的麥飯石粉、1.5～3份的冰晶石粉、6～8份的樹木灰、0.1～0.5份的海綿鈦混合均勻，加入至質(zhì)量分?jǐn)?shù)5～10％的碳酸鈉溶液中浸泡2～4h，過濾，得到第一濾渣，再將第一濾渣加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10～15％的鹽酸溶液中，浸泡1～2h，過濾，得到第二濾渣，第二濾渣用清水洗凈，烘干，得到第一粉末；

步驟二、將重量份為0.1～0.5份的氧化鑭、0.1～0.5份的氟鋯酸鈣、1～3份的納米氧化鋁、0.1～0.5份的碳酸鍶、0.1～0.5份的氧化鈰、1～3份的氮化鋁，混合均勻，加入重量份為50～80份的無水乙醇，在常溫下攪拌1～2h后得到混合料漿；再向混合料漿加入重量份為0.05～0.1份的聚乙二醇，置于球磨機中球磨，將球磨后的料漿于60～80℃下干燥10～15h，得到第二粉末；

步驟三、將第一粉末、第二粉末混合均勻，于溫度為1600～1700℃、壓力為10～20MPa的燒結(jié)爐中燒結(jié)1～2h，自然冷卻至室溫，研磨即得精煉劑。

3.如權(quán)利要求2所述的高硬度錳鐵合金材料的制備方法，其特征在于，納米氧化鋁的粒徑為30～50nm，氧化鑭、氟鋯酸鈣、碳酸鍶、氧化鈰、氮化鋁的平均粒徑均為0.5～1μm。

4.如權(quán)利要求2所述的高硬度錳鐵合金材料的制備方法，其特征在于，步驟三中第一粉末、第二粉末混合均勻后置于燒結(jié)爐中，先以升溫速率為8～10℃/min將燒結(jié)爐溫度由室溫升穩(wěn)至1000～1050℃，然后再以升溫速率為3～5℃/min將燒結(jié)爐溫度由1000～1050℃升溫至1600～1700℃。