[發(fā)明專利]一種高錳鋼基復合材料及制備得到的內錐

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• 申請日: 2021-05-21
• 公開（公告）號: CN113290228A
• 公開（公告）日: 2021-08-24
• 發(fā)明（設計）人: 鄭開宏;王娟;羅鐵鋼;陳恒;龍駿;董曉蓉;王海艷
• 申請（專利權）人: 廣東省科學院材料與加工研究所
• 主分類號: B22D19/02
• 分類號: B22D19/02;B22F9/04;B22F1/00;B22F3/14;B22F7/08;C22C1/08;B02C2/00
• 代理公司: 北京高航知識產權代理有限公司 11530
• 代理人: 趙永強

1.一種高錳鋼基復合材料的制備工藝，其特征在于，包括以下步驟：

S1.將陶瓷基增強顆粒原料和金屬基連接顆粒原料分別破碎后混勻，得到混合料；

S2.將所述混合料置入模具后，將所述模具置于感應外場中進行壓力燒結，得到預制體；

S3.將所述預制體置入鑄造型腔后，注入溫度為1500-1580℃的高錳鋼熔液，得到所述高錳鋼基復合材料；

所述預制體的孔隙率為38-42％。

2.如權利要求1所述的一種高錳鋼基復合材料的制備工藝，其特征在于，所述連接顆粒原料為微米級原料，占混合料總量的18-25％；所述增強顆粒原料為納米級原料，占混合料總量的60-77％，余量為液態(tài)有機物。

3.如權利要求2所述的一種高錳鋼基復合材料的制備工藝，其特征在于，所述增強顆粒原料的粒徑范圍為：250-400nm，所述連接顆粒原料的粒徑范圍為：200-300um。

4.如權利要求1所述的一種高錳鋼基復合材料的制備工藝，其特征在于，所述“將模具置于感應外場中進行壓力燒結”步驟中，在300-500Pa的氨氣氣氛或惰性氣體氣氛下，將所述模具置于感應外場中進行130-160MPa的壓力下燒結。

5.如權利要求1所述的一種高錳鋼基復合材料的制備工藝，其特征在于，所述預制體的體積2400cm³時，感應外場的頻率為10000-20000Hz，燒結時間為2-5min；

所述預制體的體積為2400-5400cm³時，感應外場的頻率為5000-10000Hz，燒結時間為6-9min；

所述預制體的體積為5400-9600cm³時，感應外場的頻率為1000-5000Hz，燒結時間為10-13min；

所述預制體的體積為9600-15000cm³時，感應外場的頻率為500-1000Hz，燒結時間為14-18min；

所述預制體的體積為15000-21600cm³時，感應外場的頻率500Hz，燒結時間為19-25min。

6.如權利要求1所述的一種高錳鋼基復合材料的制備工藝，其特征在于，所述增強顆粒原料包括W、Ti、Nb、Cr或V元素的碳化物或氮化物中的三種以上；

所述連接顆粒原料包括錳粉或錳合金粉中的至少一種。

7.如權利要求1所述的一種高錳鋼基復合材料的制備工藝，其特征在于，按質量百分比，所述混合料的組分包括15～25％的鎢粉、15～25％的鉻粉、15～25％的鈮粉、15～25％的鈦粉、2～5％的釩粉中的三種以上，5～15％液態(tài)有機物和18-25％的所述連接顆粒原料；

所述金屬基連接顆粒原料包括錳粉或錳合金粉中的至少一種。

8.根據權利要求1-7任一項所述的制備工藝所制得的高錳鋼基復合材料的應用，其特征在于，所述高錳鋼基復合材料可應用于內錐、鄂板上。

9.一種內錐，由權利要求1-7任一項所述的高錳鋼基復合材料的制備工藝制備得到，其特征在于，所述內錐包括依次連接的安裝部(1)和增強部(2)，所述增強部(2)包括傾斜部(21)和豎直部(22)，所述傾斜部(21)一端與所述安裝部(1)連接，其另一端與所述豎直部(22)連接；

多個所述預制體(3)均勻環(huán)繞分布在所述傾斜部(21)內，且各個所述預制體(3)之間的間隙為1-3mm；

所述預制體(3)的厚度H2為所述傾斜部(21)厚度H1的40-50％，且所述預制體(3)與所述傾斜部(21)外表面之間的距離H3為3-5mm。

10.如權利要求9所述的一種內錐，其特征在于，所述預制體(3)中的所述增強顆粒原料(31)呈三維網狀分布、并通過所述連接顆粒原料(32)連接，所述連接顆粒原料(32)分布在所述增強顆粒原料(31)的空隙中；

所述連接顆粒原料(32)之間具有連通孔道，使得所述預制體(3)的孔隙率為38％-42％，所述高錳鋼熔液(4)填充在所述連通孔道內。