[发明专利]TiC颗粒局部增强耐磨锰钢复合材料的制备方法

摘要

TiC颗粒局部增强锰钢复合材料的制备方法，其特征在于将Cu－Ti－C体系在金属液内原位自蔓延反应合成TiC陶瓷颗粒的方法与铸造法相结合，在部件容易失效的部位进行TiC颗粒局部增强，较好地解决了在一个零件中同时要求多种性能优化组合的材料设计难题。其工艺过程包括反应预制块的制备和型内自蔓延原位反应合成两个阶段。在铸件需增强的部位放置已抽真空除气处理的Cu－Ti－C预制块，浇注锰钢钢液，依靠浇入钢液的高温点燃预制块的自蔓延反应，制备TiC颗粒局部增强耐磨锰钢复合材料。本发明制备的TiC颗粒局部增强锰钢复合材料，具有良好的耐磨性与强韧性等综合性能，可广泛适用于冲击磨粒磨损工况条件下服役的各类抗磨部件。

主权项

1.一种TiC颗粒局部增强耐磨锰钢复合材料的制备方法，其特征在于工艺过程包括反应预制块的制备和型内自蔓延原位反应合成两个阶段：反应预制块的制备：a.配料：Cu-Ti-C体系预制块由原材料为粉末状的Cu粉、Ti粉和C粉组成，其中，Cu质量百分比为10～60，C和Ti的摩尔比为C∶Ti＝1，粉末粒度为6～50微米；b.混料：将上述配制好的粉料放入低速混料机中，混合8小时，混合均匀；c.压制成型：把混合均匀的粉料放入模具中，在室温下压制成预制块，预制块紧实率为75±5％；d.预制块的真空除气处理：将压制好的预制块放入低真空加热装置内，以15℃/分钟的加热速率加热至300℃，除气3小时；型内自蔓延原位反应合成TiC增强颗粒：a.基体钢液要求：为了能够引燃预制块发生自蔓延高温反应合成TiC增强颗粒，钢液温度保证在1450℃以上；b.预制块在铸型内的放置：在铸件需增强的部位放置已真空除气处理的Cu-Ti-C预制块；c.浇铸基体钢液，制备TiC颗粒局部增强耐磨锰钢复合材料。