[發明專利]一種高強抗氧化合金材料及其制備方法

在審

• 申請號: 202010038717.0
• 申請日: 2020-01-14
• 公開（公告）號: CN111041375A
• 公開（公告）日: 2020-04-21
• 發明（設計）人: 尤迎軍
• 申請（專利權）人: 江蘇拓展新材料科技有限公司
• 主分類號: C22C38/02
• 分類號: C22C38/02;C22C38/04;C22C38/06;C22C38/42;C22C38/44;C22C38/46;C22C38/50;C22C38/52;C22C38/54;C21D1/18;C21D1/26
• 代理公司: 北京中政聯科專利代理事務所(普通合伙) 11489
• 代理人: 楊德智

1.一種高強抗氧化合金材料及其制備方法，其特征在于：所述高強抗氧化合金材料的主要配方為1.2％的碳、0.65％的硅、1.3％的錳、1.6％的鉻、0.2％的鉬、0.1％的鎳、1.2％的鋁、0.5％的銅、0.03％的鈦、0.06％的釩、0.001％的鈰、0.003％的硼、0.05％的鈷與0.03％的鋁。

2.根據權利要求1所述的一種高強抗氧化合金材料及其制備方法，其特征在于：所述高強抗氧化合金材料的制備步驟如下：

步驟一、將1.2％的碳、0.65％的硅、1.3％的錳、1.6％的鉻、0.2％的鉬、0.1％的鎳、1.2％的鋁、0.5％的銅、0.03％的鈦、0.06％的釩、0.001％的鈰、0.003％的硼、0.05％的鈷與0.03％的鋁進行稱量；

步驟二、將經過計算得到的上述組成中的0.65％的硅、1.3％的錳與1.2％的碳首先放入熔煉爐中熔化，然后依次加入1.6％的鉻、0.2％的鉬、0.1％的鎳、1.2％的鋁、0.5％的銅、0.03％的鈦、0.06％的釩、0.001％的鈰、0.003％的硼、0.05％的鈷，并升溫到1250-1350℃后加入鋁，保溫1.5小時；

步驟三、將得到的合金液在1100-1150℃下進行澆鑄，冷卻到300-350℃后進行退火處理；

步驟四、將澆鑄后的產品置于870-890℃的退火爐中，保溫3.5小時出爐，采用空氣冷卻，空冷速度不超過1.2℃/分鐘；

步驟五、淬火處理，置于930-950℃的淬火爐中，保溫2小時后用水性淬火液進行淬火液恒溫淬火處理，淬火液在淬火時保持溫度在130-150℃之間，淬火溫度到180-200℃時進行回火處理；

步驟六、回火處理，在溫度為250±10℃的回火爐中保溫2.5小時后自然冷卻；

步驟七、用以使合金鑄件化學成分均勻化，提高其使用性能的擴散退火的方法，在不發生熔化的前提下，將鑄件加熱到盡可能高的溫度，并長時間保溫，待合金中各種元素擴散趨于均勻分布后緩冷；

步驟八、之后將混合物進行壓制，采用普通的鋼模壓制，壓制后壓坯是一個長方體抗彎條試樣，壓制工藝采用二次加壓的方法，即在第一次加壓后，保壓2min，然后卸載壓力，接著再以第一次壓力大小的80，再次加壓，保壓1min。然后卸載壓力準備脫模；

步驟九、脫模之后的混合物導入到成型設備中進行成型，然后對鑄件拋丸20-25分鐘，去除鑄件表面的氧化皮、砂粒、涂料殼。

3.根據權利要求2所述的一種高強抗氧化合金材料及其制備方法，其特征在于：所述合金材料的主要特點如下：

一、廣泛的工藝特性

鋼結硬質合金首要的工藝特性是可加工性和可熱處理性。鋼結硬質合金的可加工性除了主要取決于合金基體的含量外，也取決于基體的性質與狀態，鋼結硬質合金的另一個重要工藝特性是其可鍛性。鍛造時不僅能使其產生變形，而且會改善材料的組織，可焊性是鋼結硬質合金的又一個重要的工藝特性。鋼結硬質合金不僅可以采用對焊、鑲焊、電弧焊、真空擴散焊、對焊等各種焊接方法與鋼材進行焊接，而且合金本身也可彼此進行焊接。

二、良好的物理機械性能

鋼結硬質合金本身最重要的性能是在硬化態下具有很高的硬度，其耐磨性與高鈷含量的硬質合金相當，與硬質合金相比又具有較高的韌性，而鋼結硬質合金與鋼相比具有較高的剛性、彈性模量、抗彎強度和抗壓強度，從而體現出鋼結硬質合金的良好綜合性能。此外鋼結硬質合金還具有較低的比重、較高的比強度、良好的自潤滑性、高的阻尼特性與固有頻率、與鋼相近的熱膨脹系數等一系列有益的物理性能。

三、優異的化學穩定性

鋼結硬質合金具有優異的化學穩定性，能耐高溫、抗氧化、抗各種介質如大氣、燃氣、海水、油，酸、堿、鹽等的腐蝕。鋼結硬質合金的抗腐蝕性取決于基體類型，故可根據不同的需要，選擇適當的鋼或合金作粘結相，使其具有相應的抗腐蝕性。