[发明专利]一种铁或钢基复合材料的生产工艺方法

说明书

铁(钢)基复合材料，是一种金属基复合材料。在金属基体中加入增加相，用以提高材料的强度，弹性模量，硬度，耐磨性，降低热膨胀系数，改善高温性能和抗疲劳性，是目前生产金属基复合材料的主要生产工艺方法。这些生产工艺方法可分为四大类：1、液相工艺(包括液态金属颗料搅拌和熔体浸渗法)；2、固相工艺(粉未冶金法)；3、液固两相工艺(包括流变铸造法和喷射沉积法)；4、原位粒子反应法。这些生产工艺方法在有色合金中已得到成功应用，但在铁(钢)基复合材料的应用中尚存在由于密度偏差大而造成的严重漂浮现象，颗粒增强相在基体中分布不均，生产成本高等问题。

本发明的目的是要提供一种颗粒增强铁(钢)基复合材料的生产工艺方法，这种方法制得的铁(钢)基复合材料，颗粒增强相与基体材料结合紧密，性能优良，价格较低。

本发明所指的这种铁(钢)基复合材料的工艺方法，是在以铁或钢为基体的金属材料中加入增强相制成，其特征是：先将颗粒增强相如SiC、Al2O3、TiB2等与熔化了的铁合金熔合，制成中间复合体；再将中间复合体粉碎后，采用悬浮铸造的方法与已熔化了的以铁或钢为基体的金属材料相结合，制成铁或钢基复合材料。其生产工艺流程如下所示：

用本发明提供的生产工艺方法，很好地解决了颗粒增强相与基体金属由于密度偏差太大而造成的严重漂浮现象，同时由于铁合金作为包覆材料强化了增强相与基体之间的结合，使得颗粒增强相在基体中分布不均的难题也得到了解决。这种工艺方法不受工作条件限制而易于操作，且生产成本大幅度降低。

下面举一实施例对本发明的具体内容作进一步阐述。

先将1千克铁基材料化成熔池，然后加入2千克铁合金，等铁合金熔化后再加入2千克的SiC并加以搅拌，随后浇成锭块即制成中间复合体；将中间复合体粉碎后加入已熔化了的铁基材料之中，采用悬浮铸造的方法使中间复合体与铁基材料结合，从而制得SiC颗粒增强铁基复合材料。经过检测发现：该复合材料与原铁基材料相比，硬度明显提高，耐磨性大大增强，金相组织中出现″牛眼状″的结合体，表明颗粒增强相与铁基材料结合紧密。

本发明不限于上述实施例。