技术领域：
本发明涉及汽车粉末冶金材料制备领域，更具体的说是涉及一种高强度不锈钢粉末冶金材料及其制备方法。
背景技术：
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不锈钢在石油化工、国防工业、海洋器械等方面应用广泛。目前应用最广泛的高耐腐蚀不锈钢为316l不锈钢，其基体为奥氏体不锈钢，高温时不容易发生相变，也很难通过热处理方式强化，但通过添加物，进行固溶处理加工硬化可提高其强度。目前普遍使用的316l不锈钢的耐腐蚀性主要依赖表面cr2o3钝化膜的形成，但cr2o3钝化膜在600℃的潮湿环境下会形成挥发性的铬的氢氧化合物，恶化了稳定性，从而制约了不锈钢在一些高温苛刻环境下的长期使用。而高强度不锈钢常用牌号为cr12和440c，cr12系列碳含量较低，工艺性能好，易于成型，但烧结成型硬度不大于45hrc，440c系列烧结成型后硬度能达到，但烧结过程易变形，尺寸精度难控制。
技术实现要素：
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本发明是针对现有技术的不足之处，目的之一是提供一种高强度不锈钢粉末冶金材料，目的之二是提供一种高强度不锈钢粉末冶金材料的制备方法，本发明耐腐蚀的能力增强，同时对氯化物侵蚀，高温抗硫化性能提高，提高不锈钢的强度。
本发明的技术解决措施如下：
一种高强度不锈钢粉末冶金材料，不锈钢粉末冶金材料由按质量百分比计的以下物质组成：
cr：14％-18％；
ni：10％-14％；
mo：1％-4％；
si3n4：0％-10％；
al：0％-3％；
余量为fe。
作为优选，所述铬、镍、铁、钼、铝和氮化硅分别为粉末状材料，铬粉粒径为1-10um；镍粉为羰基镍粉，粒径小于10um；铁粉为羰基铁粉，粒径小于10um；钼粉粒径为1-10um；铝粉粒径为1-3um；氮化硅粒径小于50um。
作为优选，所述铬粉、镍粉、铁粉、钼粉、铝粉和氮化硅的纯度分别大于99％。
一种高强度不锈钢粉末冶金材料的制备方法，包括如下步骤：
第一步：按配比准确称量原材料放入不锈钢真空球磨罐中，加入20％无水乙醇作为球磨介质，并加入1％pv作为粘合剂，用真空泵抽真空15-20分钟；
第二步：在行星球磨机上球磨15h，所用磨球为不锈钢球，球料比为10:1,球磨转速为300r/min；
第三步：原料经充分混合后用筛子将原料粉筛出，然后用模具在压力机上压制成坯体；
第四步：将坯体放在坩埚垫片上，并用小坩埚盖上，水平放在坩埚皿里，用锆粉掩埋，水平放入真空管式炉中烧结；
第五步：烧结升温前用真空泵将管内空气抽出，然后通入氩气，再抽真空，反复三次，最后在通入氩气作为保护气体，烧结温度为1050-1150℃，保温时间为2h-4h。
本发明的有益效果在于：
本发明含钼的不锈钢是不锈钢的耐点腐蚀、耐缝隙腐蚀的能力增强，同时对氯化物侵蚀，高温抗硫化性能提高，并具有良好的抗辐射性能。氮化硅为一种超硬物质，而且本身具有润滑性，在烧结过程中对形变的控制具有良好的辅助作用，并大大提高不锈钢的强度。不锈钢中铝元素的加入，不仅以固溶的方式强化基体，而且铝作为铁素体形成元素，使得基体中有铁素体相析出，形成两相基体来提高合金的强度，并且铝元素的加入使合金体表面形成较cr2o3更稳定，生长速度更慢的al2o3保护膜，进一步提高不锈钢的耐腐蚀性能。
具体实施方式：
实施例1，
一种高强度不锈钢粉末冶金材料，由按质量百分比计的以下物质组成：cr：ni：mo：fe＝17:12:2:69；其制备方法为：按配比准确称量原材料放入不锈钢真空球磨罐中，加入20％无水乙醇作为球磨介质，并加入1％pv作为粘合剂，用真空泵抽真空15分钟；在行星球磨机上球磨15h，所用磨球为不锈钢球，球料比为10:1，球磨转速为300r/min，球磨将多种原粉充分混合均匀，并将粉料磨的更细，粉料越细活性会更好，越有利于烧结；原料经充分混合后用筛子将原料粉筛出，然后用固定模具在压力机上压制成坯体；将成型的坯体放在坩埚垫片上，并用小坩埚盖上，水平放在坩埚皿中，然后用锆粉掩埋，水平放入真空管式炉中烧结；烧结升温前用真空泵将管式炉内空气抽出，然后通入氩气，再抽真空，反复三次，最后通入氩气作为保护气氛烧结，升温过程中先以5℃/min的速度升到700℃，保温半小时，在以2℃/min的速度升到1100℃保温2.5h；待温度降下来，取出样品，进行后续加工测试。
实施例1制备得到的不锈钢材料样品的密度为7.5g/cm3，硬度为42-44hrc。
实施例2，
一种高强度不锈钢粉末冶金材料，由按质量百分比计的以下物质组成：cr：ni：mo：al：fe＝17:12:2:2:67；其制备方法为：按配比准确称量原材料放入不锈钢真空球磨罐中，加入20％无水乙醇作为球磨介质，并加入1％pv作为粘合剂，用真空泵抽真空15分钟；在行星球磨机上球磨15h，所用磨球为不锈钢球，球料比为10:1，球磨转速为300r/min；原料经充分混合后用筛子将原料粉筛出，然后用固定模具在压力机上压制成坯体；将成型的坯体放在坩埚垫片上，并用小坩埚盖上，水平放在坩埚皿中，然后用锆粉掩埋，水平放入真空管式炉中烧结；烧结升温前用真空泵将管式炉内空气抽出，然后通入氩气，再抽真空，反复三次，最后通入氩气作为保护气氛烧结，升温过程中先以5℃/min的速度升到700℃，保温半小时，在以2℃/min的速度升到1100℃保温2.5h；待温度降下来，取出样品，进行后续加工测试。
实施例2制备得到的不锈钢材料样品的密度为6.3g/cm3，硬度为48-50hrc。
实施例3：
一种高强度不锈钢粉末冶金材料及其制备方法，由按质量百分比计的以下物质组成：cr：ni：mo：si3n4：fe＝17:12:2:5：64；其制备方法为：按配比准确称量原材料放入不锈钢真空球磨罐中，加入20％无水乙醇作为球磨介质，并加入1％pv作为粘合剂，用真空泵抽真空20分钟；在行星球磨机上球磨15h，所用磨球为不锈钢球，球料比为10:1，球磨转速为300r/min；原料经充分混合后用筛子将原料粉筛出，然后用固定模具在压力机上压制成坯体；将成型的坯体放在坩埚垫片上，并用小坩埚盖上，水平放在坩埚皿中，然后用锆粉掩埋，水平放入真空管式炉中烧结；烧结升温前用真空泵将管式炉内空气抽出，然后通入氩气，再抽真空，反复三次，最后通入氩气作为保护气氛烧结，升温过程中先以5℃/min的速度升到700℃，保温半小时，在以2℃/min的速度升到1100℃保温2.5h；待温度降下来，取出样品，进行后续加工测试。
实施例3制备得到的不锈钢材料样品的密度为7.0g/cm3，硬度为50-52hrc。
实施例4：
一种高强度不锈钢粉末冶金材料及其制备方法，由按质量百分比计的以下物质组成：cr：ni：mo：al：si3n4：fe＝17:12:2:2：5：62；其制备方法为：按配比准确称量原材料放入不锈钢真空球磨罐中，加入20％无水乙醇作为球磨介质，并加入1％pv作为粘合剂，用真空泵抽真空20分钟；在行星球磨机上球磨15h，所用磨球为不锈钢球，球料比为10:1，球磨转速为300r/min；原料经充分混合后用筛子将原料粉筛出，然后用固定模具在压力机上压制成坯体；将成型的坯体放在坩埚垫片上，并用小坩埚盖上，水平放在坩埚皿中，然后用锆粉掩埋，水平放入真空管式炉中烧结；烧结升温前用真空泵将管式炉内空气抽出，然后通入氩气，再抽真空，反复三次，最后通入氩气作为保护气氛烧结，升温过程中先以5℃/min的速度升到700℃，保温半小时，在以2℃/min的速度升到1100℃保温2.5h；待温度降下来，取出样品，进行后续加工测试。
实施例4制备得到的不锈钢材料样品的密度为6.6g/cm3，硬度为54-56hrc。
上述实施例是对本发明进行的具体描述，只是对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限定，本领域的技术人员根据上述发明的内容作出一些非本质的改进和调整均落入本发明的保护范围之内。