[發明專利]一種碳化鎢-鋼基復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201810498844.1
• 申請日: 2018-05-23
• 公開（公告）號: CN108746636B
• 公開（公告）日: 2020-04-07
• 發明（設計）人: 李祖來;顏哲;山泉;蔣業華;張亞峰
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: B22F7/02
• 分類號: B22F7/02;B22F1/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種稀土調控顆粒微觀界面生長的碳化鎢-鋼基復合材料，包括復合層-過渡層-基體層，采用表面附著稀土元素的碳化鎢與鋼粉的混合粉末作為復合層材料，鎢粉和鋼粉的混合粉末作為過渡層材料，鋼粉作為基體層材料，稀土元素為Nd、Y、Ta中的任意一種或幾種的混合物。

2.根據權利要求1所述的碳化鎢-鋼基復合材料，其特征在于，碳化鎢為60-80目的球型鑄造碳化鎢顆粒。

3.根據權利要求1所述的碳化鎢-鋼基復合材料，其特征在于，鋼粉為低碳鋼、低合金鋼、高錳鋼中的任意一種。

4.根據權利要求1所述的碳化鎢-鋼基復合材料，其特征在于，復合層材料中稀土元素的質量百分數為2-5%，碳化鎢的質量百分數為35-55%，余量為鋼粉。

5.根據權利要求1所述的碳化鎢-鋼基復合材料，其特征在于，過渡層材料中鎢粉質量百分數為30-50%，余量為鋼粉。

6.根據權利要求1所述的碳化鎢-鋼基復合材料，其特征在于，所述復合材料中，各層的質量百分數為：復合層40-55%，過渡層20-30%，基體層20-30%。

7.權利要求1至6任意一項所述的碳化鎢-鋼基復合材料的制備方法，包括以下步驟：

（1）將碳化鎢和稀土元素混合球磨24-48h，使稀土元素充分附著在碳化鎢表面，然后去除沒有附著上的稀土元素，與鋼粉混合均勻，作為復合層材料；

（2）將鎢粉與鋼粉混合均勻，作為過渡層材料；

（3）基體層材料為鋼粉；

（4）將三種材料分別球磨1-2h，然后按照復合層-過渡層-基體層的結構壓制成三層預制體，壓片機壓力10-15MPa，保壓5-10min；

（5）將壓制成型的三層預制體放入真空管式爐內燒結成型。

8.根據權利要求7所述的制備方法，其特征在于，步驟（5）燒結過程包括以下步驟：先以4~7℃/min的速率升溫至500℃，再以8~12℃/min的速率升溫至800℃，再以4~6℃/min的速率升溫至1000℃，再以1.5~2.5℃/min的速率升溫至1300℃，保溫40min，再按照前述步驟的逆過程降溫至室溫。