本發明屬于粉末冶金材料領域,具體涉及一種合金鋼。
背景技術:
粉末冶金低合金鋼具有高強度,高硬度和較好延性,特別適合于作結構材料,因此被廣泛應用于國防工業和民用工業中,尤其在汽車、摩托車、槍械和家電行業中。隨著科技日新月異的發展和人們對產品質量要求的提高,對材料的要求也越來越高。為了提高粉末冶金合金鋼的性能,國內外材料研究者在合金鋼的成分設計原料制備成形技術和燒結方法等方面進行了大量研究。本發明在已有研究的基礎上,經過多次成分改進和實驗,提供了一種陶瓷粉體鍍銅配以其他多種金屬粉末的合金鋼,該合金鋼具有良好的耐沖擊率、耐高溫性、耐磨損性和抗腐蝕性,且使用壽命也有增強。
技術實現要素:
針對上述技術問題,本發明提供了一種合金鋼,該合金鋼具有良好的耐沖擊率、耐高溫性、耐磨損性和抗腐蝕性,且使用壽命也有增強。
為了實現上述目的,本發明采用的技術方案為:一種合金鋼,包含如下質量百分比的組分:鐵86-90%、鍍銅tib2-al2o3-tic復合粉體4-5%、鋯0.01-0.03%、碳化鎢3-4%、錳0.7-1.2%、稀土0.3-0.5%、鉬0.8-1.0%、鉻基合金粉末1.0-1.5%、鈮0.03-0.06%、磷0.03-0.05%、硫0.02-0.03%、碳0.12-0.2%;其中,鍍銅tib2-al2o3-tic復合粉體的制備過程為:
1)對tib2-al2o3-tic復合粉體進行表面預處理:將一定量的復合粉體加入丙酮放置在30-50khz的超聲儀水槽中超聲清洗10-15min,再用蒸餾水清洗3-5次后放置在15%的hf水溶液中粗化15-20min,用蒸餾水清洗3-5次后再用敏化液進行敏化25-35min,用蒸餾水清洗3-5次后然后在活化液中活化15-20min,最后將活化后的復合粉體置于80℃干燥箱中烘干至恒重,待用;其中,敏化液組分為15g/lsncl2、35ml/lhcl的混合溶液;活化液組分為0.05g/lpdcl2、10g/lh3bo3、5ml/lhcl的混合溶液;
2)化學電鍍:首先配置電鍍銅液a組分,其a組分為硫酸銅10-25g/l、乙二胺四乙酸二鈉0.5-1g/l、酒石酸鉀鈉95-110g/l、氫氧化鈉25-35g/l、亞鐵氰化鉀1-2g/l、硼酸5-8g/l的混合液,然后配置10-30ml/l的還原劑甲醛溶液b組分,單獨存放;化學鍍時,將上述預處理后的tib2-al2o3-tic復合粉體加入到a組分混合液中,然后將b組分溶液與加入復合粉體的a組分混合液混合,采用磁攪拌器攪拌,攪拌速率為25-35r/min,攪拌15-20min后清洗過濾,在真空干燥箱中于80℃烘干至恒重,得到鍍銅tib2-al2o3-tic復合粉體。
上述tib2-al2o3-tic復合粉體的制備方法參考論文《自蔓延制備tib2al2o3tic復合粉體增強鋁基復合材料的研究》。
所述鉻基合金粉末的型號為cr50鉻基合金粉末。
所述稀土為釩、釔中的一種或兩種。
本發明的有益效果:本發明的合金鋼采用對復合粉體的改進,再配以其他成分,通過粉末冶金的方法制成,使得制得的合金鋼具有良好的耐沖擊率、耐高溫性、耐磨損性和抗腐蝕性,且使用壽命為現有同類產品的1.2-1.5倍。
具體實施方式
以下對本發明的具體實施方式進行詳細說明。應當理解的是,此處所描述的具體實施方式僅用于說明和解釋本發明,并不用于限制本發明。實施例中,鐵、鋯、錳、稀土、鉬、鈮、碳化鎢、磷、硫、碳、鉻基合金粉末為馬可波羅網產品。
實施例1
一種合金鋼,包含如下質量百分比的組分:
鐵88.24%、鍍銅tib2-al2o3-tic復合粉體4.5%、鋯0.02%、碳
化鎢3.5%、錳1.0%、釩0.5%、鉬0.8%、鉻基合金粉末1.2%、
鈮0.04%、磷0.03%、硫0.02%、碳0.15%。
上述鍍銅tib2-al2o3-tic復合粉體的制備過程為:
1)對tib2-al2o3-tic復合粉體進行表面預處理:將30g的復合粉體加入500ml丙酮放置在40khz的超聲儀水槽中超聲清洗15min,再用蒸餾水清洗5次后放置在500ml15%的hf水溶液中粗化20min,用蒸餾水清洗5次后再用500ml敏化液進行敏化35min,用蒸餾水清洗5次后然后在500ml活化液中活化20min,最后將活化后的復合粉體置于80℃干燥箱中烘干至恒重,待用;其中,敏化液組分為15g/lsncl2、35ml/lhcl的混合溶液;活化液組分為0.05g/lpdcl2、10g/lh3bo3、5ml/lhcl的混合溶液;
2)化學電鍍:首先配置電鍍銅液a組分,其a組分為硫酸銅20g/l、乙二胺四乙酸二鈉1g/l、酒石酸鉀鈉105g/l、氫氧化鈉30g/l、亞鐵氰化鉀1g/l、硼酸7g/l的混合液,然后配置30ml/l的還原劑甲醛溶液b組分,單獨存放;化學鍍時,將上述預處理后的tib2-al2o3-tic復合粉體加入到a組分混合液中,然后將b組分溶液與加入復合粉體的a組分混合液混合,采用磁攪拌器攪拌,攪拌速率為35r/min,攪拌18min后清洗過濾,在真空干燥箱中于80℃烘干至恒重,得到鍍銅tib2-al2o3-tic復合粉體。
經檢測,制得的合金鋼的技術參數如下:抗拉強度為465mpa,屈服強度286mpa,使用壽命為同等產品的1.33倍。
實施例2
一種合金鋼,包含如下質量百分比的組分:
鐵88%、鍍銅tib2-al2o3-tic復合粉體4%、鋯0.03%、碳化鎢3.6%、錳1.2%、釩0.4%、鉬1.0%、鉻基合金粉末1.5%、鈮0.04%、磷0.03%、硫0.02%、碳0.18%。
上述鍍銅tib2-al2o3-tic復合粉體的制備過程為:
1)對tib2-al2o3-tic復合粉體進行表面預處理:將30g的復合粉體加入500ml丙酮放置在45khz的超聲儀水槽中超聲清洗12min,再用蒸餾水清洗4次后放置在500ml15%的hf水溶液中粗化20min,用蒸餾水清洗4次后再用500ml敏化液進行敏化30min,用蒸餾水清洗4次后然后在500ml活化液中活化20min,最后將活化后的復合粉體置于80℃干燥箱中烘干至恒重,待用;其中,敏化液組分為15g/lsncl2、35ml/lhcl的混合溶液;活化液組分為0.05g/lpdcl2、10g/lh3bo3、5ml/lhcl的混合溶液;
2)化學電鍍:首先配置電鍍銅液a組分,其a組分為硫酸銅25g/l、乙二胺四乙酸二鈉1g/l、酒石酸鉀鈉105g/l、氫氧化鈉30g/l、亞鐵氰化鉀1.5g/l、硼酸5g/l的混合液,然后配置30ml/l的還原劑甲醛溶液b組分,單獨存放;化學鍍時,將上述預處理后的tib2-al2o3-tic復合粉體加入到a組分混合液中,然后將b組分溶液與加入復合粉體的a組分混合液混合,采用磁攪拌器攪拌,攪拌速率為30r/min,攪拌20min后清洗過濾,在真空干燥箱中于80℃烘干至恒重,得到鍍銅tib2-al2o3-tic復合粉體。
經檢測,制得的合金鋼的技術參數如下:抗拉強度為471mpa,屈服強度293mpa,使用壽命為同等產品的1.41倍。