本發明涉及一種合金材料,特別涉及一種耐磨耐腐蝕合金鋼材料的制備方法。
背景技術:
現代科技的發展對材料的要求越來越高,磨損是礦山、冶金、機械、電力、煤炭、石油、 建材、交通等工業部門普遍存在并成為引起設備損壞或材料失效和能源消耗的一個重要原因, 也是機械零件三種主要的失效形式之一,研究和發展新一代耐磨材料,減少金屬磨損,對國民經濟具有重要的意義。合金鋼是目前廣泛應用的金屬耐磨材料,合金鋼韌性好,但存在硬度低和耐磨性差的不足。合金鋼除了鐵和碳元素,還含有不同種類和不同比例的合金元素,通過適當的工藝進行加工處理,可以賦予合金鋼特殊的性能,從而滿足對鋼材的各種需求。合金元素通過改變鋼中相的組成,相的成分,相的結構以及分布狀態來影響合金鋼的性能。合金鋼的發展已經有100多年的歷史了,到目前為止,多種多樣的合金鋼在工業上被應用,主要有以下類型:調質鋼、彈簧鋼、工具鋼、高速鋼、模具鋼、高中低碳合金鋼等,目前為止,雖然合金鋼技術得到很大發展,但是,仍有很多問題存在,如耐磨度、硬度、防銹性能、耐腐蝕性能、耐高低溫性能、脆性、韌性、成本等不能兼顧,在很多場合還不能滿足生產的要求,還需要進一步改進,以提高生產效率,降低成本,提高安全性,為高精尖技術發展提供保障,為社會發展提供動力,任務還很艱巨。因此,提供一種耐磨耐腐蝕合金鋼的制備方法是本發明亟需解決的問題。
技術實現要素:
針對現有技術存在的不足,本發明要解決的技術問題是,提供一種耐磨耐腐蝕合金鋼材料的制備方法。
為解決上述技術問題,本發明的技術方案是,一種耐磨耐腐蝕合金鋼材料的制備方法,該方法包括以下制備步驟:
A、 混合:將粉料置于混料裝置內, 利用壓力為0.5-0.6MPa的高壓氣體將上述粉末吹起,3-5分鐘后停止通入高壓氣體,各粉末共同沉積并均勻混合; B、 壓制:將混合均勻的粉料置于模具中,在850-900MPa壓力下壓制成型并得到壓坯,壓力為3.5-5.5T/cm2; C、 燒結:將壓坯置于網帶燒結爐中進行燒結,在保護氣氛中燒結,燒結過程中壓力為6.5兆帕,壓坯首先經過930℃的預熱帶,預熱時間為20分鐘,然后進入1250-1300℃的燒結帶,保溫2h,最后以40℃/分鐘將加壓燒結后的產物從燒結溫度降溫至室溫,得到燒結體; D、 整形:將燒結體壓制整形并得到壓件; E、 浸油:將壓件在真空度為負一個大氣壓下浸入潤滑油中進行浸油處理,浸油時間為30分鐘。
所述保護氣氛為氫氣或氮氣。
所述粉料由以下重量份配比的原料組成:不銹鋼鋼屑72-75份、低碳錳鐵40-45份、堿式碳酸鎳10-14份、稀土硅鐵5-8份、螢石3-7份、二硼化鈦4-9份、十二烷基苯磺酸鈉4-8份、磷酸氫二鈉4-8份、鋯英砂3-6份、碳化鉿10-14份、硼化釩2-5份和碳化鉻3-6份。
所述粉料由以下重量份配比的原料組成:不銹鋼鋼屑72份、低碳錳鐵40份、堿式碳酸鎳10份、稀土硅鐵5份、螢石3份、二硼化鈦4份、十二烷基苯磺酸鈉4份、磷酸氫二鈉4份、鋯英砂3份、碳化鉿10份、硼化釩2份和碳化鉻3份。
所述粉料由以下重量份配比的原料組成:不銹鋼鋼屑75份、低碳錳鐵45份、堿式碳酸鎳14份、稀土硅鐵8份、螢石7份、二硼化鈦9份、十二烷基苯磺酸鈉8份、磷酸氫二鈉8份、鋯英砂6份、碳化鉿14份、硼化釩5份和碳化鉻6份。
所述粉料由以下重量份配比的原料組成:不銹鋼鋼屑74份、低碳錳鐵43份、堿式碳酸鎳12份、稀土硅鐵7份、螢石5份、二硼化鈦7份、十二烷基苯磺酸鈉6份、磷酸氫二鈉6份、鋯英砂5份、碳化鉿12份、硼化釩4份和碳化鉻5份。
本發明具有以下有益效果: 通過對材料成分的調整和優化,本發明提供耐磨耐腐蝕合金鋼材料具有較好強、硬度,耐磨和高耐腐蝕的優點;且原料易得、加工成本低,制備工藝簡單、參數易控,生產過程安全環保,適合大規模的工業化生產。
具體實施方式
實施例1
一種耐磨耐腐蝕合金鋼材料的制備方法,該方法包括以下制備步驟:
A、 混合:將粉料置于混料裝置內, 利用壓力為0.5-0.6MPa的高壓氣體將上述粉末吹起,3-5分鐘后停止通入高壓氣體,各粉末共同沉積并均勻混合; B、 壓制:將混合均勻的粉料置于模具中,在850-900MPa壓力下壓制成型并得到壓坯,壓力為3.5-5.5T/cm2; C、 燒結:將壓坯置于網帶燒結爐中進行燒結,在保護氣氛中燒結,燒結過程中壓力為6.5兆帕,壓坯首先經過930℃的預熱帶,預熱時間為20分鐘,然后進入1250-1300℃的燒結帶,保溫2h,最后以40℃/分鐘將加壓燒結后的產物從燒結溫度降溫至室溫,得到燒結體; D、 整形:將燒結體壓制整形并得到壓件; E、 浸油:將壓件在真空度為負一個大氣壓下浸入潤滑油中進行浸油處理,浸油時間為30分鐘。
保護氣氛為氫氣或氮氣。
粉料由以下重量份配比的原料組成:不銹鋼鋼屑72份、低碳錳鐵40份、堿式碳酸鎳10份、稀土硅鐵5份、螢石3份、二硼化鈦4份、十二烷基苯磺酸鈉4份、磷酸氫二鈉4份、鋯英砂3份、碳化鉿10份、硼化釩2份和碳化鉻3份。
實施例2
一種耐磨耐腐蝕合金鋼材料的制備方法,該方法包括以下制備步驟:
A、 混合:將粉料置于混料裝置內, 利用壓力為0.5-0.6MPa的高壓氣體將上述粉末吹起,3-5分鐘后停止通入高壓氣體,各粉末共同沉積并均勻混合; B、 壓制:將混合均勻的粉料置于模具中,在850-900MPa壓力下壓制成型并得到壓坯,壓力為3.5-5.5T/cm2; C、 燒結:將壓坯置于網帶燒結爐中進行燒結,在保護氣氛中燒結,燒結過程中壓力為6.5兆帕,壓坯首先經過930℃的預熱帶,預熱時間為20分鐘,然后進入1250-1300℃的燒結帶,保溫2h,最后以40℃/分鐘將加壓燒結后的產物從燒結溫度降溫至室溫,得到燒結體; D、 整形:將燒結體壓制整形并得到壓件; E、 浸油:將壓件在真空度為負一個大氣壓下浸入潤滑油中進行浸油處理,浸油時間為30分鐘。
保護氣氛為氫氣或氮氣。
粉料由以下重量份配比的原料組成:不銹鋼鋼屑75份、低碳錳鐵45份、堿式碳酸鎳14份、稀土硅鐵8份、螢石7份、二硼化鈦9份、十二烷基苯磺酸鈉8份、磷酸氫二鈉8份、鋯英砂6份、碳化鉿14份、硼化釩5份和碳化鉻6份。
實施例3
一種耐磨耐腐蝕合金鋼材料的制備方法,該方法包括以下制備步驟:
A、 混合:將粉料置于混料裝置內, 利用壓力為0.5-0.6MPa的高壓氣體將上述粉末吹起,3-5分鐘后停止通入高壓氣體,各粉末共同沉積并均勻混合; B、 壓制:將混合均勻的粉料置于模具中,在850-900MPa壓力下壓制成型并得到壓坯,壓力為3.5-5.5T/cm2; C、 燒結:將壓坯置于網帶燒結爐中進行燒結,在保護氣氛中燒結,燒結過程中壓力為6.5兆帕,壓坯首先經過930℃的預熱帶,預熱時間為20分鐘,然后進入1250-1300℃的燒結帶,保溫2h,最后以40℃/分鐘將加壓燒結后的產物從燒結溫度降溫至室溫,得到燒結體; D、 整形:將燒結體壓制整形并得到壓件; E、 浸油:將壓件在真空度為負一個大氣壓下浸入潤滑油中進行浸油處理,浸油時間為30分鐘。
保護氣氛為氫氣或氮氣。
粉料由以下重量份配比的原料組成:不銹鋼鋼屑74份、低碳錳鐵43份、堿式碳酸鎳12份、稀土硅鐵7份、螢石5份、二硼化鈦7份、十二烷基苯磺酸鈉6份、磷酸氫二鈉6份、鋯英砂5份、碳化鉿12份、硼化釩4份和碳化鉻5份。
經過檢測,實施例1-3的產品的硬度達到83-87HRC,980℃/350MPa下持久壽命>90h,生產成本降低30%以上。本發明的合金具有較好的力學性能,其中沖擊韌性達到21-24J/cm2,抗拉強度達到1100-1200MPa。