[发明专利]一种耐磨合金及其制备方法

说明书

本发明公开了一种耐磨合金及其制备方法，耐磨合金包括下列重量百分比的元素：C：0.67‑0.98％，Si：0.91‑1.59％，Mn：1.5‑2.0％，Cr：0.74‑1.62％，Mo：0.1‑0.3％，以及，下列三种重量百分比的元素中的至少一种：V：0.1％，Co：1.34‑1.60％，Al：0.52‑0.99％，其余为Fe和不可避免的杂质。本耐磨合金韧性好、强度大、硬度高，具备一定的塑性，耐磨损性能良好；无大量的昂贵元素Ni、Co等，采用价格较低的Si、Mn等元素，制作成本低。特别适用于各类3C产品中摩擦磨损较大的部件，应用前景广泛。

技术领域

本发明涉及耐磨材料技术领域，尤其涉及一种耐磨合金及其制备方法。

背景技术

随着人们消费水平的上升、科学技术的发展，为了满足消费者对屏幕、操作手感的要求，折叠屏手机应运而生，在市场上获得了广大好评，从柔宇科技推出的第一款折叠屏手机柔派开始，各大手机厂商皆推出了他们的折叠屏手机，如三星Galaxy Fold、摩托罗拉Razr、华为Mate Xs等，折叠屏手机不仅对屏幕及内部元器件提出了很高的要求，而且对于起到关键作用的转轴铰链，更是一个严峻的挑战，一方面需要设计合理且复杂的铰链结构，另一方面需寻求合适的同时兼备较好的强度与韧性的耐磨合金。

三星折叠屏手机Galaxy Fold对外宣称可折叠20万次，这对铰链材料的抗磨性提出了严峻的要求。目前折叠屏转轴工艺主要有粉末注射成型工艺(MIM)、液态金属成型(BMG)、机加工(CNC)、冲压等四种工艺。其中冲压工艺制备的零部件薄，无法满足工件强度要求；CNC工艺成本高，量产效率低；BMG中杂质Si含量控制难，虽然强度大，但韧性差，模具损耗大，成本高。

MIM工艺中常用3C产品中转轴及滑轨等磨损件一般用Fe-2Ni/Fe-4Ni、440C等材料，而这些常用合金钢，皆无法兼容高强度、高硬度及一定的延伸率这种特性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种高强度、高韧性的耐磨合金及其制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种耐磨合金，包括下列重量百分比的元素：

C：0.67-0.98％

Si：0.91-1.59％

Mn：1.5-2.0％

Cr：0.74-1.62％

Mo：0.1-0.3％

以及，下列三种重量百分比的元素中的至少一种：

V：0.1％

Co：1.34-1.60％

Al：0.52-0.99％

其余为Fe和不可避免的杂质。

为了解决上述技术问题，本发明还采用以下技术方案：一种耐磨合金的制备方法，包括以下步骤，

制粉：采用气雾化或水雾化法制备合金粉末，所述合金粉末包括下列重量百分比的元素：C：0.67-0.98％，Si：0.91-1.59％，Mn：1.5-2.0％，Cr：0.74-1.62％，Mo：0.1-0.3％，以及，下列三种重量百分比的元素中的至少一种：V：0.1％，Co：1.34-1.60％，Al：0.52-0.99％，其余为Fe和不可避免的杂质；

密炼：将合金粉末与塑基黏结剂放入已预热的密炼机中进行密炼，得到密炼物料；

造粒：将密炼物料加入至挤出机中，塑化后挤出并造粒，得到待注射成形的喂料；

注射：将待注射成形的喂料在注射机中注射成形得到生坯；

脱脂：将生坯在硝酸催化脱脂炉中进行脱脂；