[发明专利]制备铁基表面复合材料的烧结扩散法

摘要

本发明公开了一种制备铁基表面复合材料的烧结扩散法，其特征是先利用粉末冶金方法制备心部有圆柱孔的铁基材料生坯；然后将一定尺寸的钢质芯棒放置在生坯的圆柱孔中；铁基材料生坯与钢质芯棒在900℃～1250℃下进行真空烧结处理。铁基材料生坯发生尺寸收缩实现致密化，控制其心部圆柱孔径小于钢质芯棒直径，便实现了与钢质芯棒的紧密机械连接。同时，烧结过程中铁基材料与钢质芯棒接触的边界部分发生相互扩散，保证了表面铁基材料层与心部钢材的冶金结合。本发明具有工艺简单、成本低、表面铁基耐磨材料与内部钢材结合紧密的优点。

主权项

一种制备铁基表面复合材料的烧结扩散法，其特征在于依次包含以下步骤：(1)将铬铁粉、磷铁粉、钼铁粉、羰基铁粉、铜粉和碳黑粉配制成耐磨合金钢混合粉末，其重量百分比为：C：0.1～2.5％，P：0.2～1.0％，Cr：0～20％，Cu：0～10％，Mo：0～5％，Fe为余量；耐磨合金钢混合粉末经过球磨、过滤、干燥后压制成带圆柱孔的生坯；(2)将圆柱形钢芯棒放置在耐磨合金钢生坯内孔中，钢芯棒成分重量百分比为：C占0.03～0.7％，Fe为余量；钢芯棒直径的确定方法为：扩散层厚度+生坯孔径/收缩系数，其中扩散层厚度为0.1～2mm，收缩系数为1.0～2.0；(3)圆柱形钢芯棒与耐磨合金钢生坯一起放入真空炉中，先脱除成型剂，然后经过烧结制备成铁基表面复合材料，烧结温度为900～1250℃，保温时间为0.5～3h，真空度为1～5Pa。