[发明专利]一种适用于高低温的Fe基自润滑复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种适用于高低温的Fe基自润滑复合材料，其特征在于：其化学成分的体积百分比为：TiCx 5-20vol.%，其中0.8≤x≤1.1且x不等于1、Ti₃SiC₂ 10-40vol.%、Cu 1-3.6vol.%、Ni 0.1-3vol.%、Cr 0.1-3vol.%、圆葱碳 0.1-7.5vol.%，其余为Fe粉；

Fe复合金粉为上述原料中Fe粉、Cu粉、Ni粉和Cr粉混合粉，各成分比例按照总体积百分比计算；

所述TiCx粉的粒度为2-45 μm；Ti₃SiC₂颗粒的粒度为20-200目、圆葱碳的粒度为10 nm；Fe粉的粒度为10-30 μm；Cu粉的粒度为10-30 μm；Ni粉的粒度为1-20 μm；Cr粉的粒度为10-60 μm；

适用于高低温的Fe基自润滑复合材料的制备方法，其包括以下步骤：

S1、混合粉末的制备：氩气氛围中采用行星式球磨机先对Cu粉、Ni粉、Cr粉、Fe粉进行均匀球混，酒精作为分散剂，磨球采用硬质合金球，球料比6:1，转速200-350 r/min，球磨时间0.5-2 h；随后加入TiCx粉、Ti₃SiC₂ 、圆葱碳颗粒，再以相同转速球磨1 h；

S2、预压成型:将步骤S1的混合粉末在氩气氛围内烘干，并装入模具中预压成型，压力15-30 MPa，保压时间10-30 s，模具直径为30 mm；

S3、放电等离子烧结工艺：烧结温度为850-1250 ℃，升温速率为40-100 ℃/min，烧结压力为30-50 MPa，真空度15-40 Pa，保温5-30 min，氩气氛围内进行放电等离子烧结，得到毛坯试件；

S4、将步骤S3制备的毛坯试件进行表面抛光处理得到以Ti₃SiC₂ 为高温润滑相、TiCx为协同润滑相、圆葱碳为润滑改性与低温润滑材料的Fe基自润滑复合材料。