[发明专利]一种颗粒增强铁基表面复合材料的制备方法

摘要

本发明涉及一种适于制备颗粒增强铁基表面复合材料的方法，属于金属基复合材料领域。本发明采用合适的陶瓷颗粒、放电等离子烧结工艺、浇注工艺以及热处理工艺，制备得到陶瓷颗粒增强铁基复合材料。复合层与基材以及陶瓷颗粒与基体均结合良好，加入陶瓷颗粒很大程度上提高了材料的耐磨性能。

主权项

一种放电等离子烧结‑铸造法制备铁基表面复合材料的方法，其特征在于该铁基表面复合材料包括铸件和固定在该铸件表面上的陶瓷颗粒金属基复合材料耐磨层，该方法包括以下步骤：陶瓷颗粒与含Fe的金属粉加入粉末总量的6～10％的无水乙醇后进行机械化合金球磨，球磨速率150～300转/分，球磨时间4～18小时；在真空烘干箱中，经100℃烘干；将混匀粉末装入石墨模具中并放入放电等离子烧结腔内对粉末进行压力烧结，制备得到致密度达到99.9％以上的陶瓷颗粒金属基复合材料耐磨层；所述复合材料耐磨层依次固定在铸件需要耐磨的表面，加热至140～300℃，将熔融的中碳钢或灰铸铁或球磨铸铁或高铬铸铁浇入铸型，浇注温度1400～1550℃，浇注时熔体的热量直接将陶瓷颗粒金属基复合材料烧结在铸件上，冷却凝固，形成所述铁基表面复合材料；将所述复合材料850℃～1050℃保温20min～60min，空冷；回火工艺150℃～500℃保温，0.5h～2空冷；其中，陶瓷颗粒与含Fe的金属粉的粒度都≥200目；其中陶瓷颗粒为碳化钨粉或碳化钛粉或碳化钒粉或可原位合成碳化物颗粒组分的粉末，或涂镍的三氧化二铝粉或二氧化锆粉；所用的金属粉成分为纯Fe粉或合金粉，该合金粉中重量百分比为Cu：1～3％，Ni：1～30％，Mo：0～10％，Cr：1～3％，C：3～5％，Fe余量的。