[发明专利]一种增强体增强316L不锈钢粉末冶金零件

说明书

为了改善粉末冶金零件的硬度、耐磨性，设计了一种增强体增强316L不锈钢粉末冶金零件。采用316L气雾化不锈钢粉末，WC粉末，TiC粉末，NbC粉末，Al₂O₃粉末，Si₃N₄粉末为原料，经过配料、球磨、干燥、制粒、成形、球磨、压制、烧结工艺成功制备了具有优异力学性能的增强体增强316L不锈钢粉末冶金零件。其中，所研制的增强体增强316L不锈钢粉末冶金零件，可以有效提高不锈钢的强度，表现出优越的耐腐蚀性能，氮均匀渗透到不锈钢中，有利于形成高强度的高氮钢。所制得的增强体增强316L不锈钢粉末冶金零件，其硬度、致密化程度、抗弯强度都得到大幅提升。本发明能够为制备高性能的316L不锈钢粉末冶金零件提供一种新的生产工艺。

所属技术领域

本发明涉及一种粉末冶金材料，尤其涉及一种增强体增强316L不锈钢粉末冶金零件的制备。

背景技术

增强体为复合材料中承受载荷的组分。按几何形状来分，增强体有零维的颗粒状、一维的纤维状、二维的片状和三维的立体结构。按属性来分则有无机增强体和有机增强体，其中有合成的也有天然的。主要的增强体是纤维状的，如无机的玻璃纤维、碳纤维，还有少量碳化硅等陶瓷纤维，有机的则有芳酰胺纤维。二维的布和毡也是常用的增强体，其中玻璃、碳以及芳纶都有。正在发展三维异形织物，适合于各种复合材料型材和整体件的需要。天然的植物纤维和矿物纤维、片材和颗粒也用来作增强体，但仅适合于低性能的复合材料。而高性能的增强体虽然产量不大，但其性能已经很高。

316L不锈钢常用于纸浆和造纸用设备热交换器、染色设备、胶片冲洗设备、管道、沿海区域建筑物外部用材料，以及高级手表的表链、表壳等。海水里用设备、化学、染料、造纸、草酸、肥料等生产设备；照像、食品工业、沿海地区设施、绳索、CD杆、螺栓、螺母。强度和耐腐蚀性能是粉末冶金不锈钢的两个重要性能。和锻造不锈钢相比，未改性的烧结不锈钢在强度、耐腐蚀和抗磨损等方面性能均较差。

发明内容

本发明的目的是为了改善粉末冶金零件的硬度、耐磨性，设计了一种增强体增强316L不锈钢粉末冶金零件。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

增强体增强316L不锈钢粉末冶金零件的制备原料包括：316L气雾化不锈钢粉末，WC粉末，TiC粉末，NbC粉末，Al₂O₃粉末，Si₃N₄粉末。

增强体增强316L不锈钢粉末冶金零件的制备步骤为：将原始粉末按实验设计方案称重、配料，配好后倒入球磨机中进行湿磨。球磨结束后，将制得的粒料进行真空干燥，随后加入成形剂进行制粒。将制好的粉末加至万能试验机中进行单向压制，压制压力为1000MPa。随后放入真空烧结炉中进行烧结，烧结温度为1200℃，保温时间为90min。

增强体增强316L不锈钢粉末冶金零件的检测步骤为：用千分尺测量试样的高度和直径，用电子分析天平测量试样质量，用布洛维硬度计测量硬度，粒度分析采用MAS00粒度分析仪，表面粗糙度采用TAL1000表面轮廓仪测量，显微组织采用Leica金相显微镜观察，硬度采用DH100型显微维氏硬度计测试，拉伸性能采用CM510型万能试验机上测试，断口形貌采用扫描电镜观察，物相分析采用D8型X射线衍射仪分析。

所述的增强体增强316L不锈钢粉末冶金零件，TiC、WC、NbC与不锈钢基体有良好的相容性，能均匀分布到不锈钢基体中，可以有效提高不锈钢的强度，添加TiC的不锈钢复合材料还表现出优越的耐腐蚀性能。

所述的增强体增强316L不锈钢粉末冶金零件，由于Al2O3与不锈钢基体相容性过差，使Al2O3不能发挥增强体的作用，导致添加Al2O3的不锈钢在强度和耐腐蚀性上表现不良。