[发明专利]一种大马士革钢的制备方法

权利要求书

1.一种大马士革钢的制备方法，其特征在于，包括：以两种或两种以上化学组成不同的金属合金粉末为原料，依次经粘结剂喷射成形处理得到初坯，热等静压处理得到热压坯或者具有复杂结构的最终件，再将所述热压坯进行塑性加工变形及球化退火处理后得到变形坯，所述变形坯或所述具有复杂结构的最终件经过浸蚀处理得到具有特定花纹的大马士革钢；

其中，在所述粘结剂喷射成形处理得到初坯中，首先根据大马士革钢的纹路要求设计3D模型，然后通过向不同的金属合金粉末层间喷射粘结剂进而打印得到由不同金属合金粉末形成的多层结构初坯；最后将所述初坯进行脱脂处理。

2.根据权利要求1所述的大马士革钢的制备方法，其特征在于，所述粘结剂选自丁缩醛树脂、酚醛树脂、水基粘结剂中的一种或多种；优选地，所述粘结剂的饱和度为40％-80％；优选地，所述脱脂处理在惰性气氛下或者真空条件下进行；优选地，所述惰性气氛为氩气或氮气；优选地，所述脱脂处理在真空烧结炉中进行；优选地，所述脱脂处理的温度为200-800℃，时间为0.5-4h。

3.根据权利要求1或2所述的大马士革钢的制备方法，其特征在于，所述金属合金粉末为碳素钢粉末和/或合金钢粉末；优选地，所述金属合金粉末通过雾化法及过筛制备得到；优选地，所述雾化法包括：根据金属合金粉末的化学组成要求将所需原料先熔炼成钢液后再在惰性气体条件下进行雾化；优选地，所述熔炼在真空或惰性气体条件下进行，熔炼温度为1550-1650℃；优选地，所述金属合金粉末中，O 0.004wt％-0.02wt％，P≤0.002wt％，S≤0.002wt％；优选地，所述金属合金粉末的粒度为6-45μm；更优选地，所述金属合金粉末为球形或近球形。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的大马士革钢的制备方法，其特征在于，在所述热等静压处理得到热压坯中，使用氩气作为加压介质进行加压，加压压力为100-120MPa，温度为1000-1200℃，保温保压时间为2-3h。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的大马士革钢的制备方法，其特征在于，所述塑性加工变形为锻造变形和/或轧制变形。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的大马士革钢的制备方法，其特征在于，所述锻造变形为：将热压坯在惰性气体条件下进行加热，之后再进行墩粗、拔长、扭转变形；优选地，所述加热为多段式加热；更优选地，所述加热具体为先将热压坯加热至800-850℃，保温30-60min，然后继续加热到1000-1200℃，保温1h-2h；优选地，所述墩粗、拔长、扭转变形过程中始终保持温度高于900℃。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的大马士革钢的制备方法，其特征在于，所述轧制变形为：将热压坯在惰性气体条件下进行加热，之后再进行热轧变形；优选地，所述加热为多段式加热；更优选地，所述加热具体为先将热压坯加热至800-850℃，保温30-60min，然后继续加热到1000-1200℃，保温1h-2h；优选地，所述热轧过程中的变形量为20％-40％；优选地，所述热轧过程中始终保持温度高于900℃。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的大马士革钢的制备方法，其特征在于，所述球化退火处理的加热温度为800-1000℃，保温2-4h，之后缓冷至700-900℃，保温2-4h；优选地，所述球化退火处理在所述塑性加工变形后立即进行。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的大马士革钢的制备方法，其特征在于，所述浸蚀处理得到具有特定花纹的大马士革钢中，使用酸性溶剂对所述变形坯或所述具有复杂结构的最终件进行浸蚀；优选地，所述酸性溶剂为盐酸或硫酸；更优选地，所述盐酸的浓度为10％-35wt％；更优选地，所述硫酸的浓度为50％-98wt％。

10.一种大马士革钢，采用权利要求1-9中任一项所述的大马士革钢的制备方法制备得到；优选地，所述大马士革钢的室温抗拉强度≥700MPa，室温延伸强度≥200MPa，室温断后伸长率≥20％，经淬火回火后的室温硬度≥55HRC。