[发明专利]耐腐蚀贵金属粉末冶金复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种耐腐蚀贵金属粉末冶金复合材料及其制备方法，属于粉末冶金材料技术领域。

背景技术

粉末冶金是以金属粉末(或金属粉末与非金属粉末的混合物)为原材料，经过混粉、压制、烧结等系列工序制造金属、复合材料以及各类零件制品的先进工艺。由于粉末冶金制品加工精度高、尺寸易控制,尤其在复杂形状零件的生产中几乎达到一次性成型，大幅减少后加工损耗，具有优越的经济效益。金属腐蚀现象是十分普遍的，如钢铁构件在大气中的生锈，铜制品在潮湿的空气中长铜绿，埋在地下的管道因腐蚀发生穿孔，轧钢过程中氧化铁皮的生成，热力发电厂锅炉的脆性破坏等都是金属腐蚀的实例。

化工生产过程经常接触酸、碱、盐和有机溶剂等强腐蚀性介质，因此腐蚀与化工生产相伴而生，特别是现代化工的发展，要求生产在高温、高压、连续不断操作条件下运行。在这样苛刻的工况条件下，一旦设备出现腐蚀破坏，整个生产装置就将被停产，造成严重的经济损失。应力腐蚀、氢脆、孔蚀等局部破坏的发生难以预测，容易引起化工设备的爆炸、火灾等突发性的灾难事故，危及职工的人身安全。腐蚀所造成的设备的“跑、冒、滴、漏”，使许多毒性物质泄漏到大气、土壤、水源中，严重污染了人类生活的环境，危害人类的健康。此外，若易燃易爆的物质泄漏到环境中，后果将不堪设想。由于关键部位发生腐蚀断裂而引起飞机坠毁、轮船沉没、火车失事、桥梁断裂等恶性事故，严重危及人身安全。研究一种适用于化工行业的高耐腐蚀合金材料迫在眉睫。

发明内容

本发明的目的是提供一种耐腐蚀贵金属粉末冶金复合材料及其制备方法，在粉末冶金材料中添加贵金属元素及聚酰亚胺，能有效提高材料的耐腐蚀性能，降低腐蚀速率，延长使用寿命。

为了实现上述目的，本发明采用的技术手段为：

耐腐蚀贵金属粉末冶金复合材料，成分及各成分质量百分含量为：铜15%~35%，钯2.0%~5.6%，铂0.25%~1.45%，二氧化硅1.0%~4.5%，镉0.38%~1.85%，镍1.5%~5.6%，二氧化钛1.2%~3.4%，聚酰亚胺2.5%~4.9%，余量为Fe。

所述的耐腐蚀贵金属粉末冶金复合材料，成分及各成分质量百分含量为：铜18%~28%，钯2.6%~4.2%，铂0.55%~1.05%，二氧化硅2.4%~3.5%，镉0.78%~1.35%，镍2.8%~4.6%，二氧化钛1.8%~2.4%，聚酰亚胺2.8%~3.8%，余量为Fe。

所述的耐腐蚀贵金属粉末冶金复合材料，成分及各成分质量百分含量为：铜22%，钯3.6%，铂0.85%，二氧化硅2.8%，镉1.15%，镍3.5%，二氧化钛2.2%，聚酰亚胺3.5%，余量为Fe。

所述耐腐蚀贵金属粉末冶金复合材料的制备方法，包括如下步骤：

1）混料：将各成分加入到混料机中进行混料，转速为30~50rpm，混料时间为40~60min；

2）将步骤1）的混料加入到压力机设备中，加压成型，压力为400~600MPa，保压40~60min；

3）将步骤2）压制好的试样在烧结炉内进行烧结，烧结温度为950~1150℃，烧结时间为30~50min，然后在550~650℃下保温10~30min，淬灭，最后在250~350℃下保温回火1~3h；

4）铸造成型：将步骤3）保温回火的合金材料铸造成所需零部件。

步骤2）中压力为500MPa，保压50min。

步骤3）中烧结温度为1050℃，烧结时间为40min。

有益效果：本发明提供一种耐腐蚀贵金属粉末冶金复合材料及其制备方法，在粉末冶金材料中添加贵金属元素及聚酰亚胺，能有效提高材料的耐腐蚀性能，降低腐蚀速率，延长使用寿命。分别在酸性、碱性和高盐溶剂中浸泡，考察其耐腐蚀性能，结果表明，在酸碱盐体系中腐蚀速度低于0.01mm/a。

具体实施方式

实施例1

耐腐蚀贵金属粉末冶金复合材料，成分及各成分质量百分含量为：铜15%，钯2.0%，铂0.25%，二氧化硅1.0%，镉0.38%，镍1.5%，二氧化钛1.2%，聚酰亚胺2.5%，余量为Fe。

制备方法，包括如下步骤：

1）混料：将各成分加入到混料机中进行混料，转速为40rpm，混料时间为50min；

2）将步骤1）的混料加入到压力机设备中，加压成型，压力为500MPa，保压50min；