本发明涉及合金材料领域,具体而言涉及一种稀土合金复合材料及其制备方法。
背景技术:
粉末冶金制品是采用成形和烧结工艺将金属粉末(或金属粉末与非金属粉末的混合物)制成材料和制品的工艺技术。它是冶金和材料科学的一个分支学科,高温熔点金属其熔炼温度相当高,传统铸造有困难,而粉末冶金方法可以显著的降低其烧结活化能(如钨、锆、铬、钼等金属),从而以较低的温度烧结成型,此外,粉末冶金因为采用粉末烧结,其材料本身具备一定的孔径,所以在制备多孔材料方面有着天然的优势,广泛应用于农业机械、汽车、机床、仪表、纺织、轻工等领域,铁基粉末冶金材料强度大、硬度大,可承受较高的载荷,耐磨性好,但噪声较大,耐蚀性较差,为使产品具有更高的强度、硬度和更好的耐磨、耐蚀,拓宽其使用范围,所以铁基粉末冶金材料改性及向多元合金强化发展,优化烧结工艺,提升烧结质量和材料综合性能就有很多报道,稀土元素加入合金能有效吸收球磨过程中和烧结时合金元素表面结合的氧,减少脱碳提高化合碳含量,稀土最后以氧化物形式存在,形成弥散强化效应,增加基体强度,但是碳含量的提高导致合金液相烧结形成的液膜对其它合金元素扩散有一定阻碍作用,使材料冲击性能降低。
技术实现要素:
本发明提供了一种稀土合金复合材料及其制备方法,本发明保证产品的硬度和其他力学性能,与传统配方及工艺比较,产品致密度高、强度硬度提升,产品质量稳定,性能有较大幅度提升。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种稀土合金复合材料及其制备方法,由以下质量份数配方成分组成:钼6-8份、铜6-8份、改性剂1-2份、稀土氧化物2-4份、矿物油白油5-6份、硅烷5-7份、硅灰石13-15份、钨6-10份、镁合金12-14份、锌铝合金6-10份、食盐1-3份、钼酸5-7份、稀土元素1-3份。
进一步:由以下质量份数配方成分组成:钼6份、铜6份、改性剂1份、稀土氧化物2份、矿物油白油5份、硅烷5份、硅灰石13份、钨6份、镁合金12份、锌铝合金6份、食盐1份、钼酸5份、稀土元素1份。
进一步:由以下质量份数配方成分组成:钼7份、铜7份、改性剂1.5份、稀土氧化物3份、矿物油白油5.5份、硅烷6份、硅灰石14份、钨8份、镁合金13份、锌铝合金8份、食盐2份、钼酸6份、稀土元素2份。
进一步:由以下质量份数配方成分组成:钼8份、铜8份、改性剂2份、稀土氧化物4份、矿物油白油6份、硅烷7份、硅灰石15份、钨10份、镁合金14份、锌铝合金10份、食盐3份、钼酸7份、稀土元素3份。
进一步:本发明制备方法具有如下步骤:
步骤一、将上述材料按比例配置,备用;
步骤二、将除矿物油白油的剩余原料在还原气氛中进行还原处理,时间为1-3小时,同时分别进行烘干处理,烘箱温度为80-250摄氏度,烘干时间为2-5小时,将石墨鳞片、碳化硅粉、二硫化钼、碳化硼、稀土粉末在50-80摄氏度的烘箱中烘干15-30小时;
步骤三、将步骤二,将其置入带气体保护氛围的铁基烧结炉中进行烧结成型,同时在温度达到450-550摄氏度时保温1.5-2.5小时,温度在650-750摄氏度时保温1.5-2.5小时,最后将温度控制在1150-1280摄氏度,烧结2.5-4小时;
步骤四、对上述已经热处理的产品去除毛刺处理,然后进行油浸处理。
本发明的有益效果是:
1、本发明保证产品的硬度和其他力学性能;
2、与传统配方及工艺比较,产品致密度高、强度硬度提升;
3、产品质量稳定,性能有较大幅度提升。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例一:
一种稀土合金复合材料由以下质量份数配方成分组成:钼6-8份、铜6-8份、改性剂1-2份、稀土氧化物2-4份、矿物油白油5-6份、硅烷5-7份、硅灰石13-15份、钨6-10份、镁合金12-14份、锌铝合金6-10份、食盐1-3份、钼酸5-7份、稀土元素1-3份。
实施例二:
一种稀土合金复合材料由以下质量份数配方成分组成:钼6份、铜6份、改性剂1份、稀土氧化物2份、矿物油白油5份、硅烷5份、硅灰石13份、钨6份、镁合金12份、锌铝合金6份、食盐1份、钼酸5份、稀土元素1份。
实施例三:
一种稀土合金复合材料由以下质量份数配方成分组成:钼7份、铜7份、改性剂1.5份、稀土氧化物3份、矿物油白油5.5份、硅烷6份、硅灰石14份、钨8份、镁合金13份、锌铝合金8份、食盐2份、钼酸6份、稀土元素2份。
实施例四:
一种稀土合金复合材料由以下质量份数配方成分组成:钼8份、铜8份、改性剂2份、稀土氧化物4份、矿物油白油6份、硅烷7份、硅灰石15份、钨10份、镁合金14份、锌铝合金10份、食盐3份、钼酸7份、稀土元素3份。
实施例五:
一种稀土合金复合材料的制备方法制备方法包括如下步骤:
步骤一、将上述材料按比例配置,备用;
步骤二、将除矿物油白油的剩余原料在还原气氛中进行还原处理,时间为1-3小时,同时分别进行烘干处理,烘箱温度为80-250摄氏度,烘干时间为2-5小时,将石墨鳞片、碳化硅粉、二硫化钼、碳化硼、稀土粉末在50-80摄氏度的烘箱中烘干15-30小时;
步骤三、将步骤二,将其置入带气体保护氛围的铁基烧结炉中进行烧结成型,同时在温度达到450-550摄氏度时保温1.5-2.5小时,温度在650-750摄氏度时保温1.5-2.5小时,最后将温度控制在1150-1280摄氏度,烧结2.5-4小时;
步骤四、对上述已经热处理的产品去除毛刺处理,然后进行油浸处理。
此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。