[发明专利]一种高氮硅钛合金及其生产方法

说明书

本发明属于合金材料领域，尤其是一种高氮硅钛合金及其生产方法，针对现有的高氮硅钛合金的耐高温、耐磨及耐老化性能较差问题，现提出如下方案，其包括以下重量百分比的原料：氮10‑15%、钛20‑40%、硅10‑30%、碳0.1‑1%、硫0.01‑0.06%、磷0.05‑0.1%、耐高温剂1‑5%、耐磨剂1‑5%、耐老化剂1‑5%，耐高温剂包括：聚酰亚胺、N‑苯基马来酰亚胺、聚苯并咪唑、硬脂酸钙、硬脂酰苯甲酰甲烷、硬脂酸镁、甲基锡三；耐磨剂包括：聚硅氧烷、二硒化铌、碳化钛、二硫化钼、氮化钛；耐老化剂包括：氧化锌，本发明具有较好的耐热性能、耐磨性能及耐老化性能，制备方法简单。

技术领域

本发明涉及合金材料领域，尤其涉及一种高氮硅钛合金及其生产方法。

背景技术

合金，是由两种或两种以上的金属与金属或非金属经一定方法所合成的具有金属特性的物质。一般通过熔合成均匀液体和凝固而得。根据组成元素的数目，可分为二元合金、三元合金和多元合金。

合金是宏观均匀，含有金属元素的多元化学物质，一般具有金属特性.任何元素均可采用作合金元素，但大量加入的仍是金属.组成合金的最基本的、独立的物质称组元，或简称为元，由两个组元组成的合金称为二元合金，由三个组元组成的合金称为三元合金，由三个以上组元组成的合金称为多元合金.固态下，合金可能呈单相亦可能呈复相的混合物；可能呈晶态、亦可能呈现准晶状态或非晶状态.晶态合金中依其组成元素的原子半径、负电性以及电子浓度等等差异情况不同，可能出现的相有保持与基底纯元素相同结构的固溶体(solid solution)以及不和任何组成元素结构相同的中间相(inter-mediate phases).中间相包括正常价化合物、电子化合物、laves相、σ相、间隙相和复杂结构的间隙式化合物等等，合金在平衡状态下可能出现的相可以从相平衡图得知，合金中组成相的结构和性质对合金的性能起决定性的作用，同时，合金组织的变化即合金中相的相对数量、各相的晶粒大小，形状和分布的变化，对合金的性能也发生很大的影响，因此，利用各种元素的结合以形成各种不同的合金相，再经过合适的处理可能满足各种不同的性能要求。

现有的高氮硅钛合金的耐高温、耐磨及耐老化性能较差，因此我们提出了一种高氮硅钛合金及其生产方法，用来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在高氮硅钛合金的耐高温、耐磨及耐老化性能较差的缺点，而提出的一种高氮硅钛合金及其生产方法。

本发明提出的一种高氮硅钛合金，包括以下重量百分比的原料：氮10-15%、钛20-40%、硅10-30%、碳0.1-1%、硫0.01-0.06%、磷0.05-0.1%、耐高温剂1-5%、耐磨剂1-5%、耐老化剂1-5%；

耐高温剂包括：聚酰亚胺、N-苯基马来酰亚胺、聚苯并咪唑、硬脂酸钙、硬脂酰苯甲酰甲烷、硬脂酸镁、甲基锡三；

耐磨剂包括：聚硅氧烷、二硒化铌、碳化钛、二硫化钼、氮化钛；

耐老化剂包括：氧化锌、硫代二丙酸二月桂酯、叔丁基对苯二酚。

优选的，包括以下重量百分比的原料：氮11-14%、钛22-38%、硅12-28%、碳0.2-0.9%、硫0.02-0.05%、磷0.06-0.09%、耐高温剂2-4%、耐磨剂2-4%、耐老化剂2-4%。

优选的，包括以下重量百分比的原料：氮12%、钛30%、硅20%、碳0.5%、硫0.03%、磷0.07%、耐高温剂3%、耐磨剂3%、耐老化剂3%。

本发明还提出了一种高氮硅钛合金的生产方法，包括以下步骤：

S1：制备耐高温剂、耐磨剂、耐老化剂；

S2：将钛粉与硅粉混合，然后加入碳、硫、磷、耐高温剂、耐磨剂、耐老化剂混合均匀，制得混合料；

S3：将混合料放入反应釜中，然后将反应釜抽真空，然后通入氮气，升温，随后冷却至室温出炉，即可制得高氮硅钛合金。