[發(fā)明專利]氮化鋁彌散強化粉末冶金鋁高速鋼及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810566304.2
• 申請日: 2018-06-04
• 公開（公告）號: CN108642402B
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張乾坤;李蘇望;肖逸鋒;吳靚;錢錦文;羅水金;陳永俊;陳豫章
• 申請（專利權(quán)）人: 湘潭大學
• 主分類號: C22C38/22
• 分類號: C22C38/22;C22C38/24;C22C38/30;C22C38/36;C22C33/02;C21D6/00;C21D1/18;C22C30/00;C22C1/05;C22C1/10;C22F1/00
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1.一種氮化鋁彌散強化粉末冶金鋁高速鋼材料，其特征在于：其原材料元素百分含量分別為：(2.0～12.0)W，(2.0～12.0)Mo，(2.0～20.0)Cr，(0.2～10)V，(1.0～15.0)Co，(0.8～3.2)C，(23.8～91.95)Fe，并加入(0.05～5.0)AlN微粉，原材料以高純羰基鐵粉、鈷粉、炭黑粉末、碳化鎢、碳化鉬、碳化釩、碳化鉻、氮化鋁的粉末加入，粒度范圍為0.05～10微米，粉末的氧含量均小于0.1％，并以硬脂酸為粘結(jié)劑；其制備方法具體是按以下步驟完成的：

步驟1：按上述的成分配比稱取原材料粉末，統(tǒng)一過80目篩，并手動混合均勻；

步驟2：將混勻粉末加入到滾筒式球磨機中，磨球材質(zhì)為氧化鋯球或硬質(zhì)合金球，球磨介質(zhì)為酒精或正己烷，球料比2:1～5:1，球磨時間24～32小時，制得粉末混合物料漿；

步驟3：將混合物料漿倒入自制的攪拌干燥器中進行攪拌干燥，干燥溫度為75～95℃；之后將粉末放入到擦篩造粒機，加入1％硬脂酸和適量酒精進行擦篩造粒；

步驟4：將步驟3所得預混合粉末按照產(chǎn)品形狀設(shè)計模具，壓制壓力為150～400MPa；

步驟5：將粉末壓坯放入氫氣爐中進行脫脂和脫氧預燒，采用的脫脂溫度為350～450℃，脫氧溫度為800～1000℃；然后在保護氣氛中轉(zhuǎn)運壓坯至氬氣加壓低壓燒結(jié)爐，進行加壓燒結(jié)，燒結(jié)溫度1100～1250℃，保溫30～180分鐘，燒結(jié)壓力為10～40MPa，以實現(xiàn)制品的全致密化燒結(jié)；

步驟6：將燒結(jié)后坯料在真空燒結(jié)爐中經(jīng)過850℃一級預熱，1100～1200℃保溫一定時間，然后在550℃分級淬火，油冷到室溫，之后進行560～580℃回火三次，每次不少于1小時。

2.一種氮化鋁彌散強化粉末冶金鋁高速鋼材料的制備方法，其特征在于具體是按以下步驟完成的：

步驟1：按組份配比稱取原材料粉末，統(tǒng)一過80目篩，并手動混合均勻；

其其原材料元素百分含量分別為：(2.0～12.0)W，(2.0～12.0)Mo，(2.0～20.0)Cr，(0.2～10)V，(1.0～15.0)Co，(0.8～3.2)C，(23.8～91.95)Fe，并加入(0.05～5.0)AlN微粉

步驟2：將混勻粉末加入到滾筒式球磨機中，磨球材質(zhì)為氧化鋯球或硬質(zhì)合金球，球磨介質(zhì)為酒精或正己烷，球料比2:1～5:1，球磨時間24～32小時，制得粉末混合物料漿；

步驟3：將混合物料漿倒入自制的攪拌干燥器中進行攪拌干燥，干燥溫度為75～95℃；之后將粉末放入到擦篩造粒機，加入1％硬脂酸和適量酒精進行擦篩造粒；

步驟4：將步驟3所得預混合粉末按照產(chǎn)品形狀設(shè)計模具，壓制壓力為150～400MPa；

步驟5：將粉末壓坯放入氫氣爐中進行脫脂和脫氧預燒；采用的脫脂溫度為350～450℃，脫氧溫度為800～1000℃，然后在保護氣氛中轉(zhuǎn)運壓坯至氬氣加壓低壓燒結(jié)爐，進行加壓燒結(jié)，燒結(jié)溫度1100～1250℃，保溫30～180分鐘，燒結(jié)壓力為10～40MPa，以實現(xiàn)制品的全致密化燒結(jié)；

步驟6：將燒結(jié)后坯料在真空燒結(jié)爐中經(jīng)過850℃一級預熱，1100～1200℃保溫一定時間，然后在550℃分級淬火，油冷到室溫，之后進行560～580℃回火三次，每次不少于1小時。