[發(fā)明專(zhuān)利]一種以球形結(jié)構(gòu)Ag-Mg為固體潤(rùn)滑劑的20CrMnTi基自潤(rùn)滑復(fù)合材料及制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811273487.5
• 申請(qǐng)日: 2018-10-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109321810B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-01-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周賢;明興祖
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 湖北文理學(xué)院
• 主分類(lèi)號(hào): C22C33/02
• 分類(lèi)號(hào): C22C33/02;C22C38/28;C22C38/04;C22C38/02;B22F3/105;B22F1/00;B22F9/08
• 代理公司: 42222 武漢科皓知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙)
• 代理人: 許蓮英

1.一種以球形結(jié)構(gòu)Ag-Mg為固體潤(rùn)滑劑的20CrMnTi基自潤(rùn)滑復(fù)合材料，其特征在于：其20CrMnTi基體材料的配料包括Fe粉、Cr粉、Mn粉、Ti粉、Si粉，其自潤(rùn)滑材料為Ag-Mg制備而成的球形潤(rùn)滑劑，在這種自潤(rùn)滑復(fù)合材料中加入的二元球形結(jié)構(gòu)固體潤(rùn)滑劑Ag-Mg的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為Fe粉、Cr粉、Mn粉、Ti粉與Si粉總質(zhì)量的10-20wt.%。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種以球形結(jié)構(gòu)Ag-Mg為固體潤(rùn)滑劑的20CrMnTi基自潤(rùn)滑復(fù)合材料，其特征在于：所述20CrMnTi基體材料配料中Fe粉、Cr粉、Mn粉、Ti粉與Si粉質(zhì)量比(wt.%)為97.35：1.22：0.96：0.13：0.34。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種以球形結(jié)構(gòu)Ag-Mg為固體潤(rùn)滑劑的20CrMnTi基自潤(rùn)滑復(fù)合材料的制備方法，其特征在于：該新型20CrMnTi基自潤(rùn)滑復(fù)合材料的制備方法包括以下幾個(gè)步驟：

1）二元球形固體潤(rùn)滑劑Ag-Mg的制備工藝：選取適量的Ag與Mg粉末，Ag與Mg粉末原子比（at.%）為52:48，加入到含輔助試劑的水溶液中，攪拌形成均勻混合液；在真空干燥爐中將混合液進(jìn)行干燥處理，得到顆粒分布均勻的混合粉末；采用送料裝置將混合粉末輸送到氧-乙炔噴焊炬裝置中進(jìn)行熔融處理，將熔融后的液滴狀反應(yīng)物噴射到超純凈水中，進(jìn)行冷凝處理；利用熔融液滴均勻遇冷急劇收縮，易于成球原理，制備具有球形結(jié)構(gòu)的固體潤(rùn)滑劑Ag-Mg粉末；收集超純凈水中球形潤(rùn)滑劑粉末顆粒，烘干處理，得到一種具有球形結(jié)構(gòu)的二元Ag-Mg固體潤(rùn)滑劑粉末；

2）材料配比：將Fe粉、Cr粉、Mn粉、Ti粉與Si粉按一定的質(zhì)量比稱(chēng)取以用作20CrMnTi基體材料；再稱(chēng)取一定量的上述步驟所制備的球形結(jié)構(gòu)二元顆粒粉末；

3）材料干混：將步驟2）中所得到的材料配料送進(jìn)振動(dòng)混料機(jī)內(nèi)進(jìn)行均勻混合，得到20CrMnTi基自潤(rùn)滑材料的燒結(jié)配料；

4）放電等離子燒結(jié)：將燒結(jié)配料采用放電等離子燒結(jié)的方法，得到一種以球形粉末Ag-Mg為固體潤(rùn)滑劑的新型20CrMnTi基自潤(rùn)滑復(fù)合材料。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種以球形結(jié)構(gòu)Ag-Mg為固體潤(rùn)滑劑的20CrMnTi基自潤(rùn)滑復(fù)合材料的制備方法，其特征在于：所述步驟1）中要求氧-乙炔噴焊炬裝置需要達(dá)到的溫度為950-1300℃，球形粉末的烘干溫度≤70℃，以100-500目篩篩選球形粉末；制得的球形粉末Ag-Mg是一種外觀為灰色，有堅(jiān)硬外殼的球形顆粒。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種以球形結(jié)構(gòu)Ag-Mg為固體潤(rùn)滑劑的20CrMnTi基自潤(rùn)滑復(fù)合材料的制備方法，其特征在于：所述步驟1）中自制的球形結(jié)構(gòu)固體潤(rùn)滑劑，顆粒平均直徑為5-20μm。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種以球形結(jié)構(gòu)Ag-Mg為固體潤(rùn)滑劑的20CrMnTi基自潤(rùn)滑復(fù)合材料的制備方法，其特征在于：所述步驟3）中所述的振動(dòng)混料外罐為鋼罐，內(nèi)置聚四氟乙烯罐，振動(dòng)頻率為35-60Hz，振動(dòng)力為9000-12000N，振蕩時(shí)間為10-20分鐘。

7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種以球形結(jié)構(gòu)Ag-Mg為固體潤(rùn)滑劑的20CrMnTi基自潤(rùn)滑復(fù)合材料的制備方法，其特征在于：所述步驟4）中的放電等離子燒結(jié)工藝：燒結(jié)溫度為1100-1300℃、升溫速率為95-120℃/min、燒結(jié)壓力為20-35MPa、真空度為1×10^-2Pa、保溫時(shí)間為30-50min。