[发明专利]石墨烯复合高速工具钢的制备方法

权利要求书

1.一种石墨烯复合高速工具钢的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

提供混合液，所述混合液由挥发性有机溶剂、石墨烯粉体以及高速工具钢粉体组成，所述高速工具钢粉体由铁元素、非石墨类碳元素及其他元素组成，所述非石墨类碳元素在所述石墨烯复合高速工具钢中的质量分数为1.4％～1.8％，所述其他元素为在所述石墨烯复合高速工具钢中占以下质量分数的元素：Cr:4.0％～5.0％；V:4.0％～5.5％；Mo:1.5％～2.5％；Co:7.5％～8.2％；W:10.2％～12％；Mn:≤0.3％；Si:≤0.6％；

将所述混合液进行干燥处理得到混合粉体；

将所述干燥处理后的所述混合粉体装载于包套中进行抽真空除气处理并将所述包套密封；

将装载有所述混合粉体的密封包套进行热等静压处理，所述热等静压的温度为950℃～1300℃，使得所述混合粉体形成复合材料坯体；以及

将所述复合材料坯体与所述包套分离。

2.根据权利要求1所述的石墨烯复合高速工具钢的制备方法，其特征在于，所述热等静压的温度为1050℃～1200℃。

3.根据权利要求1所述的石墨烯复合高速工具钢的制备方法，其特征在于，所述石墨烯粉体在所述石墨烯复合高速工具钢中的质量分数0.01％～2％。

4.根据权利要求1所述的石墨烯复合高速工具钢的制备方法，其特征在于，所述石墨烯粉体的片径为3μm～40μm。

5.根据权利要求1所述的石墨烯复合高速工具钢的制备方法，其特征在于，所述高速工具钢粉体的粒径为10μm～70μm。

6.根据权利要求1所述的石墨烯复合高速工具钢的制备方法，其特征在于，所述干燥处理的步骤包括：

将所述混合液在40℃～50℃进行搅拌，直至去除部分所述挥发性有机溶剂而形成浆料；以及

将所述浆料进行真空干燥，全部去除所述浆料中的所述挥发性有机溶剂。

7.根据权利要求1所述的石墨烯复合高速工具钢的制备方法，其特征在于，所述抽真空除气处理的步骤包括：

将装载有所述混合粉体的所述包套抽真空至所述包套内的真空度为小于或等于1.0×10^-2Pa；以及

对装载有所述混合粉体的所述包套在所述真空度下进行加热，所述加热温度为400℃～600℃。

8.根据权利要求7所述的石墨烯复合高速工具钢的制备方法，其特征在于，所述加热时间为2小时～10小时。

9.根据权利要求1所述的石墨烯复合高速工具钢的制备方法，其特征在于，还包括：在所述干燥处理步骤和所述抽真空除气处理步骤之间，对所述干燥处理后的混合粉体进行低温球磨的步骤，所述低温球磨的温度为-80℃～-160℃。

10.根据权利要求1所述的石墨烯复合高速工具钢的制备方法，其特征在于，还包括对所述复合材料坯体进行机械加工的步骤。

11.根据权利要求1所述的石墨烯复合高速工具钢的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂为无水乙醇。

12.根据权利要求1所述的石墨烯复合高速工具钢的制备方法，其特征在于，所述高速工具钢粉体为将钢材破碎后得到，或者为所述高速工具钢的组成元素的单质粉体的混合。