一种粉末冶金制备大马士革钢的制备方法与流程

1.本发明属于刀具用钢的制备技术领域，具体涉及一种粉末冶金制备大马士革钢的方法。


背景技术：

2.在中世纪，一种刀身布满金属花纹的弯刀，该刀锐利无比，可以砍断飘在空中的羽毛，劈开坚固的盔甲而不发生卷刃，展现出优异的强韧性、初始锋利度以及锋利耐用度，长久以来被公认为冷兵器之王。对大马士革刀具的研究和复现已成为持续数个世纪的热门研究课题。
3.发明专利cn107755878b公开了一种制备金属层叠材料的方法，首先将第一金属件和第二金属件层叠设置，所述第一金属件和所述第二金属件均含钛或钛合金；然后将第一金属件和第二金属件之间的接触面的边缘焊接在一起；再进行加热以及压制或锻打使得第一金属件和第二金属件锻焊在一起。上述制备方法虽然具有成本低、工艺简单、适合大规模生产等优点，但存在花纹制备样式单一、层间局部结合强度低等问题。
4.发明专利cn110177639a公开了一种制造图案化复合金属板的方法，包括以下步骤：(a)提供至少两种不同的金属和/或金属合金粉末；(b)填充容器：(b1)粉末在不同的单独层中，其中各个粉末层包括至少两个非平行层和/或非直层；(b2)或制造其中一种粉末的三维非实心本体，其包括至少两个非平行部分或层和/或非直的部分或层，将所述本体插入容器中并用另一种粉末完全填充所述本体中和周围的空腔；(c)密封和抽空容器；(d)对容器进行热等静压，以形成包括非平行和/或非直线金属和/或金属合金层的固结体；(e) 可选地使固结体经受热变形以形成厚度为50-200mm的中间体；(f)在两个垂直方向上热轧固结体或中间体以形成板；最后蚀刻板以显示或增强图案。上述制备方法中，一种采用粉末填充工具的方式来实现，填充工具在移动过程中由于金属粉末水平、垂直方向上的移动使得无法控制不同金属粉末层厚，从而影响花纹效果；另一种需预先制造其中一种粉末的三维非实心本体，制备成本高、效率低，材料范围受限。
5.目前传统制备大马士革钢的方法存在层间局部结合强度低、制备工艺复杂、成本高、效率低、花纹样式单一、较难做成特定纹路及特定花样图案等缺点，因此制备得到一种致密度高、均匀性好、纯度高、工艺性能优良，可根据需求定制花纹样式的大马士革钢尤为重要。


技术实现要素：

6.针对现有技术存在的不足及缺陷，本发明旨在提供一种粉末冶金制备大马士革钢的方法；本发明利用粉末冶金及热等静压工艺，通过合理控制工艺参数，可获得致密度高(相对密度接近100％)、均匀性好、纯净度高、工艺性能优良、根据需求定制花纹样式的大马士革钢，并且本发明的制备工艺简单高效、制备成本低。
7.为了实现上述目的，本发明第一方面提供了一种粉末冶金制备大马士革钢的方
法，采用如下的技术方案：
8.一种粉末冶金制备大马士革钢的方法，包括：以两种或两种以上化学组成不同的金属合金粉末为原料，依次经填充处理得到初坯，热等静压处理得到热压坯，再将所述热压坯进行塑性加工变形及球化退火处理后得到变形坯，所述变形坯经过浸蚀处理得到具有特定花纹的大马士革钢；
9.其中，在所述填充处理得到初坯中，首先根据大马士革钢的纹路要求将多个基础组件制成所需花纹的三维结构骨架置于包套内，然后将上述两种或两种以上化学组成不同的金属合金粉末填充至上述三维结构骨架的对应空隙中形成由不同金属合金粉末形成的多层结构初坯，最后对包套进行脱气处理、封焊处理。
10.本发明中按照大马士革钢的花纹需要，将多个基础组件预制成所需花纹的三维结构骨架，然后将两种或两种以上化学组成的金属合金粉末填充至三维结构骨架的对应空隙中，形成由不同金属合金粉末形成的多层结构初坯；其中，基础组件能够起到控制不同金属合金粉末分层厚度且防止不同的金属合金粉末混在一起的作用。再经热等静压处理得到热压坯，之后经过塑性加工变形及退火处理能够获得不同规格的型材如棒材或板材，同时能够进一步提高材料的性能(比如细化晶粒、提高塑性等)；最后将得到的变形坯进行浸蚀得到具有特定花纹的大马士革钢，上述化学组成不同的金属合金需要满足经相同腐蚀剂腐蚀后可以呈现不同颜色的要求。本发明的制备工艺简单，利用粉末冶金的方法可实现任何不同金属合金粉末的复合，成本低；同时通过合理控制工艺参数，可获得致密度高(相对密度接近100％)、均匀性好、纯净度高、工艺性能优良、根据需求定制花纹样式的大马士革钢。
11.在上述粉末冶金制备大马士革钢的方法中，作为一种优选实施方式，所述基础组件为带材、箔材、板材中的一种或几种；优选地，所述基础组件的材质为镍或纯铁。
12.本发明中通过采用镍、纯铁的带材、箔材、板材为基础组件预制成所需花纹的三维结构骨架，无需3d打印或添加制造另一种粉末实心本体，降低成本；同时，本发明依据不同的金属合金粉末中均包含的成分且成本低廉为原则，选择镍或纯铁的带材、箔材、板材能够起到控制分层厚度与防止不同的金属合金粉末混在一起的作用；在热等静压处理后，上述镍或纯铁的带材、箔材、板材会与不同的金属合金粉末相结合，成为热压坯的一部分。基础组件形成的三维结构骨架与金属合金粉末结合强度高。
13.在上述粉末冶金制备大马士革钢的方法中，作为一种优选实施方式，所述脱气处理的温度为200-600℃(比如300℃、400℃、500℃、550℃)，时间为2-6h(比如3h、4h、4.5h、5h)。
14.在上述粉末冶金制备大马士革钢的方法中，作为一种优选实施方式，所述封焊处理为采用感应加热将抽空管加热至600-900℃(比如650℃、700℃、 750℃、800℃)，然后用夹钳将抽空管的管口密封。
15.在上述粉末冶金制备大马士革钢的方法中，作为一种优选实施方式，所述金属合金粉末为碳素钢粉末和/或合金钢粉末；优选地，所述金属合金粉末通过雾化法及过筛制备得到；优选地，所述雾化法包括：根据金属合金粉末的化学组成要求将所需原料先熔炼成钢液后再在惰性气体条件下进行雾化；优选地，所述熔炼在真空或惰性气体条件下进行，熔炼温度为1550-1650℃(比如1570℃、1590℃、1600℃、1620℃)；优选地，所述金属合金粉末中，o 0.004wt％-0.02wt％(比如0.005wt％、0.008wt％、0.01wt％、0.015wt％)，p ≤
0.002wt％，s≤0.002wt％；优选地，所述金属合金粉末的粒度为 0.006-0.35mm(比如0.01mm、0.05mm、0.08mm、0.1mm、0.2mm)；更优选地，所述金属合金粉末为球形或近球形。
16.本发明中通过雾化法能够得到具有细小碳化物的金属合金粉末，再经过筛处理能够得到符合粒度要求的球形或近球形金属合金粉末，通过细小、球形的碳化物能够降低材料的摩擦系数，进而有利于提高刀具的初始锋利度和锋利耐用度；由于氧在金属合金粉末中主要以feo、mno、sio2等夹杂形式存在，会降低材料的强度、塑性等性能，因此将金属合金粉末中氧含量控制在0.004-0.02wt％。此外，本发明中选用粒度为0.006-0.35mm球形或近球形金属合金粉末，可以提高热等静压处理的效率，降低制造成本。
17.在上述粉末冶金制备大马士革钢的方法中，作为一种优选实施方式，在所述热等静压处理得到热压坯中，使用氩气作为加压介质进行加压，加压压力为100-120mpa(比如105mpa、110mpa、112mpa、115mpa)，温度为 1000-1200℃(比如1050℃、1080℃、1110℃、1150℃、1180℃)，保温保压时间为2-3h(比如2.2h、2.4h、2.6h、2.8h)。
18.本发明中通过热等静压处理能够提高不同化学组成的金属合金粉末层的界面结合强度，可获得致密度高(相对密度可达100％)的热压坯；若热等静压处理过程中温度低于1000℃，则会使得热压坯致密度过低，孔隙增多，从而降低大马士革钢的性能；若热等静压处理过程中温度高于1200℃，会引起组织、晶粒粗大，从而使得大马士革钢的性能恶化，此外，温度过高还可能引起材料软化、熔化现象，使得无法成型。
19.在上述粉末冶金制备大马士革钢的方法中，作为一种优选实施方式，所述塑性加工变形为锻造变形和/或轧制变形。
20.在上述粉末冶金制备大马士革钢的方法中，作为一种优选实施方式，所述锻造变形为：将热压坯在惰性气体条件下进行加热，之后再进行墩粗、拔长、扭转变形；优选地，所述加热为多段式加热；更优选地，所述加热具体为先将热压坯加热至800-850℃(比如810℃、820℃、830℃、840℃)，保温 30-60min(比如35min、38min、42min、45min、50min)，然后继续加热到 1000-1200℃(比如1050℃、1080℃、1110℃、1150℃、1180℃)，保温1h-2h (比如1.2h、1.4h、1.6h、1.8h)；优选地，所述墩粗、拔长、扭转变形过程中始终保持温度高于900℃。
21.本发明锻造变形中首先在惰性气体条件下进行多段式加热，其目的在于通过多段式加热使得热压坯的心部充分均热，防止其由于内外温差过大导致应力太大致使热压坯开裂；进一步地，为了防止热压坯开裂从而报废，将所述墩粗、拔长、扭转变形过程中的温度始终限定为高于900℃；本发明中墩粗、拔长、扭转变形过程均在空气中进行。
22.在上述粉末冶金制备大马士革钢的方法中，作为一种优选实施方式，所述轧制变形为：将热压坯在惰性气体条件下进行加热，之后再进行热轧变形；优选地，所述加热为多段式加热；更优选地，所述加热具体为先将热压坯加热至800-850℃(比如810℃、820℃、830℃、840℃)，保温30-60min(比如35min、38min、42min、45min、50min)，然后继续加热到1000-1200℃(比如1050℃、1080℃、1110℃、1150℃、1180℃)，保温1h-2h(比如1.2h、1.4h、 1.6h、1.8h)；优选地，所述热轧过程中的变形量为20％-40％(比如22％、25％、 30％、35％)；优选地，所述热轧过程中始终保持温度高于900℃。
23.本发明轧制变形中首先在惰性气体条件下进行多段式加热，其目的在于通过多段式加热使得热压坯的心部充分均热，防止其由于内外温差过大导致应力太大致使热压坯开
裂；进一步地，限定热轧过程中始终保持温度高于 900℃，若温度低于900℃，则热压坯容易开裂。本发明中热轧变形过程均在空气中进行。
24.在上述粉末冶金制备大马士革钢的方法中，作为一种优选实施方式，所述球化退火处理的加热温度为800-1000℃(比如820℃、850℃、900℃、960℃)，保温2-4h(比如2.2h、2.4h、3.2h、3.8h)，之后缓冷至700-900℃(比如720℃、 750℃、800℃、860℃)，保温2-4h(比如2.2h、2.4h、3.2h、3.8h)；优选地，所述球化退火处理在所述塑性加工变形后立即进行。
25.本发明中若缓冷后的保温温度高于900℃，则仍处于奥氏体化过程，使得并没有发挥球化作用，变形坯中的碳元素与金属元素不能以球状碳化物的形式析出，同时会造成晶粒长大，进而降低材料的性能；而若缓冷后的保温温度低于700℃，则欲达到同样的球化效果，则需要更长的球化保温时间，而长时间加热则会使得材料的性能恶化。
26.本发明在塑性加工变形后立即进行球化退火处理，能够使得变形坯中的碳元素与金属元素以球状碳化物的形式析出，均匀分布在铁素体基体中，进而可以充分降低材料的硬度、提高塑性，为最终热处理作组织准备。
27.在上述粉末冶金制备大马士革钢的方法中，作为一种优选实施方式，所述浸蚀处理得到具有特定花纹的大马士革钢中，使用酸性溶剂对所述变形坯进行浸蚀；优选地，所述酸性溶剂为盐酸或硫酸；更优选地，所述盐酸的浓度为10wt％-35wt％(比如12wt％、15wt％、20wt％、25wt％、30wt％)；更优选地，所述硫酸的浓度为50wt％-98wt％(比如52wt％、58wt％、60wt％、70wt％、 80wt％)。
28.本发明中通过酸性溶剂对经球化退火处理得到的变形坯的表面进行浸蚀，以使其表面显现花纹，从而制备出具有特定花纹的大马士革钢。
29.本发明第二方面提供了一种大马士革钢，采用上述方法制备得到。
30.在上述大马士革钢中，作为一种优选实施方式，所述大马士革钢的室温抗拉强度≥700mpa，室温延伸强度≥200mpa，室温断后伸长率≥20％，经淬火回火后的室温硬度≥55hrc。
31.本发明与现有技术相比，具有如下优点：
32.(1)本发明制备工艺简单高效、成本低，可根据需求定制花纹样式，可实现大尺寸、规模化生产；
33.(2)本发明采用粉末冶金、热等静压工艺及球化退火处理，可获得致密度高(相对密度接近100％)、均匀性好、纯净度高，同时能够得到碳化物呈细小、球形、弥散分布的大马士革钢；
34.(3)本发明制备得到的大马士革钢的室温抗拉强度≥700mpa，室温延伸强度≥200mpa，室温断后伸长率≥20％，经淬火回火后的室温硬度≥ 55hrc。
附图说明
35.图1为本发明采用粉末冶金制备大马士革钢的工艺流程图；
36.图2为本发明实施例1制得的具有特定花纹的大马士革钢的照片；
37.图3为本发明实施例1制得的具有特定花纹的大马士革钢的金相组织图。
具体实施方式
38.下面将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的一部分实施例，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所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
39.以下实施例中所述的原料均可从公开商业途径获得。
40.参见图1，本发明的具体实施方式提供一种粉末冶金制备大马士革钢的方法，包括如下步骤：
41.1)金属合金粉末的制备：根据金属合金粉末的化学组成要求将所需原料在雾化设备真空室中进行熔炼，所述熔炼在真空或惰性气体条件(如氮气或氩气)下进行，熔炼温度为1550-1650℃，然后打开供气系统，向雾化室充入惰性气体(如氮气或氩气)，待熔炼室和雾化室气压保持一致后，开启高压雾化气体，将中间包中流出的钢液雾化成碳素钢、合金钢金属合金粉末；将上述制得的金属合金粉末进行真空震动筛分级过筛处理，得到粒度为 0.006-0.35mm的球形或近球形金属合金粉末。
42.2)填充处理：采用镍或纯铁的带材、箔材、板材作为基础组件，将多个所述基础组件制成所需花纹的三维结构骨架置于包套内，将上述两种或两种以上化学组成不同的金属合金粉末按照预设花纹样式填充至上述三维结构骨架的对应空隙内形成由不同金属合金粉末形成的多层结构初坯；然后对包套进行脱气处理、封焊处理；其中，脱气处理的温度为200-600℃，时间为2-6h；封焊处理采用感应加热将抽空管加热至600-900℃，然后用夹钳将抽空管的管口密封。
43.3)热等静压处理：将上述经过封焊处理后的包套放置到热等静压设备中，使用氩气作为加压介质向包套各个方向施加100-120mpa压力，同时施以 1000-1200℃高温，在最高温度、压力作用下保持2-3h，获得热压坯。
44.4)塑性加工变形处理：将上述热压坯进行塑性加工变形处理，所述塑性加工变形为锻造变形和/或轧制变形；其中，锻造变形具体为：首先将热压坯置于充有惰性气体(如氩气或氮气)保护的加热炉中，将热压坯加热至800℃-850℃，保温30-60min，继续加热到1000-1200℃，保温1h-2h，出炉后对热压坯进行镦粗、拔长、扭转变形加工，整个变形加工过程始终保持温度高于 900℃。
45.轧制变形具体为：首先将热压坯置于充有惰性气体(如氩气或氮气)保护的加热炉中，将热压坯加热至800℃-850℃，保温30-60min，继续加热到 1000-1200℃，保温1h-2h，出炉后按照20-40％的变形量进行热轧，整个热轧过程中始终保持温度高于900℃。
46.5)球化退火处理：塑性变形加工完成后立即进行球化退火处理，所述球化退火处理的加热温度为800-1000℃，保温时间为2-4h，之后缓冷至 700-900℃，保温2-4h，得到变形坯。
47.6)浸蚀：使用盐酸或硫酸对上述变形坯进行浸蚀，得到具有特定花纹的大马士革钢。
48.实施例1一种粉末冶金制备大马士革钢的方法，包括以下步骤：
49.(1)金属合金粉末的制备：分别根据金属合金粉末i、金属合金粉末 ii的化学组成要求将微碳铬铁、石墨、钒铁、金属锰、金属钼、sica粉原料 (其中，sica粉用作脱氧剂，加入使得钢液产生强烈的放热效应。钙在钢液中变成钙蒸气，对钢液产生搅拌作用，有利于非金
属夹杂上浮，并且钙相对较为活泼，与氧具有较强的亲和力，优先与氧反应除去钢液中的氧。硅钙合金脱氧后，产生颗粒较大且易于上浮的非金属夹杂，最后去除浮渣，得到较为纯净的钢液。硅虽然也有脱氧作用，但是钙先被消耗，然后是硅，最后硅会有部分剩余，进入钢液里作为金属合金粉末的组成元素)加入到雾化设备真空室中，于真空条件下熔炼成钢液，熔炼温度为1550-1650℃；再将钢液于氩气气氛下雾化成金属合金粉末；最后将上述金属合金粉末进行真空震动筛分级过筛处理，分别得到粒度为0.25mm的球形金属合金粉末i、金属合金粉末ii(根据gb/t 223-2008《钢及合金》标准方法对制得的金属合金粉末i、金属合金粉末ii进行成分分析，具体检测结果参见表1)；
50.(2)填充处理：采用镍带材作为基础组件制成所需花纹的三维结构骨架置于包套内，然后将上述金属合金粉末i、金属合金粉末ii按照预设花纹样式填充至上述三维结构骨架的对应空隙内，然后对包套进行脱气处理、封焊处理；其中，脱气处理的温度为600℃，时间为2h；封焊处理采用感应加热将抽空管加热至600℃，然后用夹钳将抽空管的管口密封；
51.(3)热等静压处理：将上述经过封焊处理后的包套放置于热等静压设备内进行压制，温度为1100℃，压力为110mpa，保温保压时间为2h，然后随炉冷却至250℃，出炉空冷，得到热压坯；
52.(4)锻造变形处理：将上述热压坯置于充有氮气保护的加热炉中，将热压坯加热至850℃，保温30min，继续加热至1150℃，保温1h后进行锻造，开锻温度为1100℃，终锻温度为900℃，得到规格为φ50*100mm的棒坯；
53.(5)球化退火处理：立即将上述棒坯进行球化退火处理，球化处理的温度为950℃，保温3h，之后随炉缓冷至850℃，保温3h，然后炉冷至室温得到大马士革钢棒坯；
54.(6)浸蚀处理：使用浓度为35wt％的盐酸溶液对上述大马士革钢棒坯进行浸蚀，得到具有特定花纹的大马士革钢。
55.表1为本发明实施例1中两种金属合金粉末的化学成分，余量为fe和不可避免杂质
[0056][0057]
实施例2一种粉末冶金制备大马士革钢的方法，包括以下步骤：
[0058]
(1)金属合金粉末的制备：分别根据金属合金粉末i、金属合金粉末ii的化学组成要求将微碳铬铁、石墨、金属锰、镍锭、sica粉原料加入到雾化设备真空室中，于真空条件下熔炼成钢液，熔炼温度为1550-1650℃；再将钢液于氩气气氛下雾化成金属合金粉末；最后将上述金属合金粉末进行真空震动筛分级过筛处理，分别得到粒度为0.3mm的球形金属合金粉末i、金属合金粉末ii(根据gb/t 223-2008《钢及合金》标准方法对制得的金属合金粉末i、金属合金粉末ii进行成分分析，具体检测结果参见表2)；
[0059]
(2)填充处理：采用纯铁带材作为基础组件制成所需花纹的三维结构骨架置于包套内，然后将上述金属合金粉末i、金属合金粉末ii按照预设花纹样式填充至上述三维结构
骨架的对应空隙内，然后对包套进行脱气处理、封焊处理；其中，脱气处理的温度为400℃，时间为4h；封焊处理采用感应加热将抽空管加热至800℃，然后用夹钳将抽空管的管口密封；
[0060]
(3)热等静压处理：将上述经过封焊处理后的包套放置于热等静压设备内进行压制，温度为1100℃，压力为100mpa，保温保压时间为3h，然后随炉冷却至250℃，出炉空冷，得到热压坯；
[0061]
(4)锻造变形处理：将上述热压坯置于充有氮气保护的加热炉中，将热压坯加热至800℃，保温60min，继续加热至1050℃，保温2h后进行锻造，开锻温度为1000℃，终锻温度为900℃，得到锻造坯；
[0062]
(5)轧制变形处理：将上述锻造坯置于充有氮气保护的加热炉中，将锻造坯加热至840℃，保温30min，继续加热至1100℃，保温1.5h，出炉后按照40％的变形量进行热轧，开轧温度为1050℃，终轧温度为950℃，热轧完成后进行冷轧得到规格为1000
×
250
×
4.2mm的板坯；
[0063]
(6)球化退火处理：立即将上述板坯进行球化退火处理，球化处理的温度为850℃，保温3h，之后随炉缓冷至750℃，保温3h，然后炉冷至室温得到大马士革钢板坯；
[0064]
(7)浸蚀处理：使用浓度为70wt％的硫酸溶液对上述大马士革钢板坯进行浸蚀，得到具有特定花纹的大马士革钢；
[0065]
表2为本发明实施例2中两种金属合金粉末的化学成分，余量为fe和不可避免杂质
[0066][0067]
实施例3一种粉末冶金制备大马士革钢的方法，包括以下步骤：
[0068]
(1)金属合金粉末的制备：分别根据金属合金粉末i、金属合金粉末 ii的化学组成要求将微碳铬铁、石墨、金属锰、镍锭、sica粉原料加入到雾化设备真空室中，于真空条件下熔炼成钢液，熔炼温度为1550-1650℃；再将钢液于氩气气氛下雾化成金属合金粉末；最后将上述金属合金粉末进行真空震动筛分级过筛处理，分别得到粒度为0.15mm的球形金属合金粉末i、金属合金粉末ii(根据gb/t 223-2008《钢及合金》标准方法对制得的金属合金粉末i、金属合金粉末ii进行成分分析，具体检测结果参见表3)；
[0069]
(2)填充处理：采用纯铁带材作为基础组件制成所需花纹的三维结构骨架置于包套内，然后将上述金属合金粉末i、金属合金粉末ii按照预设花纹样式填充至上述三维结构骨架的对应空隙内，然后对包套进行脱气处理、封焊处理；其中，脱气处理的温度为300℃，时间为5h；封焊处理采用感应加热将抽空管加热至900℃，然后用夹钳将抽空管的管口密封；
[0070]
(3)热等静压处理：将上述经过封焊处理后的包套放置于热等静压设备内进行压制，温度为1000℃，压力为120mpa，保温保压时间为3h，然后随炉冷却至250℃，出炉空冷，得
到热压坯；
[0071]
(4)轧制变形处理：将上述热压坯置于充有氮气保护的加热炉中，将热压坯加热至820℃，保温60min，继续加热至1100℃，保温1.5h，出炉后按照20％的变形量进行热轧，开轧温度为1000℃，终轧温度为900℃，热轧完成后进行冷轧得到规格为1000
×
500
×
4.2mm的板坯；
[0072]
(5)球化退火处理：立即将上述板坯进行球化退火处理，球化处理的温度为800℃，保温4h，之后随炉缓冷至700℃，保温4h，然后炉冷至室温得到大马士革钢棒坯；
[0073]
(6)浸蚀处理：使用浓度为50wt％的硫酸溶液对上述大马士革钢棒坯进行浸蚀，得到具有特定花纹的大马士革钢。
[0074]
表3为本发明实施例3中两种金属合金粉末的化学成分，余量为fe和不可避免杂质
[0075][0076]
对比例1
[0077]
对比例1中，(5)退火处理：立即将上述棒坯进行退火处理，退火处理的温度为950℃，保温3h；冷至室温得到大马士革钢棒坯，其余均与实施例1相同。
[0078]
对比例2
[0079]
对比例2中，(5)球化退火处理：立即将上述棒坯进行球化退火处理，球化处理的温度为950℃，保温3h，之后随炉缓冷至400℃，保温3h，然后炉冷至室温得到大马士革钢棒坯。其余均与实施例1相同。
[0080]
性能检测
[0081]
采用gb/t 3850-2015《致密烧结金属材料与硬质合金密度测定方法》对本发明实施例1-3、对比例1-2中热等静压处理后得到的热压坯进行室温密度检测，其密度分别为99.97％、99.95％、99.96％、99.97％、99.97％。
[0082]
采用gb/t 228.1-2010《金属材料拉伸试验》对本发明实施例1-3、对比例1-2中球化退火处理后的大马士革钢棒/板坯进行室温拉伸性能检测，检测结果如表4所示；本发明中拉伸试验的拉伸方向近似垂直于大马士革钢棒坯或板坯的纹路方向，可近似表征层间结合强度。
[0083]
对本发明实施例1制得的具有特定花纹的大马士革钢进行1100℃淬火及 200℃的回火处理，采用gb/t 230.1-2018《金属材料洛氏硬度试验第1部分试验方法》对其进行室温硬度测试，测试结果为实施例1中金属合金粉末i 形成的纹路硬度为64hrc，金属合金粉末ii形成的纹路硬度为60hrc，测试结果表明由实施例1制得的大马士革钢具有出色的锋利度。
[0084]
对本发明实施例2-3制得的具有特定花纹的大马士革钢进行850℃淬火及200℃的回火处理，采用gb/t 230.1-2018《金属材料洛氏硬度试验第1部分试验方法》对其进行室温
硬度测试，测试结果为实施例2-3中金属合金粉末i形成的纹路硬度均为58hrc，金属合金粉末ii形成的纹路硬度均为 60hrc，测试结果表明由实施例2-3制得的大马士革钢具有出色的锋利度。
[0085]
对本发明对比例1-2制得的具有特定花纹的大马士革钢进行1100℃淬火及200℃的回火处理，采用gb/t 230.1-2018《金属材料洛氏硬度试验第1部分试验方法》对其进行室温硬度测试，测试结果为对比例1中金属合金粉末 i形成的纹路硬度为59hrc，对比例2中金属合金粉末i形成的纹路硬度为 61hrc，对比例1中金属合金粉末ii形成的纹路硬度为55hrc，对比例2 中金属合金粉末ii形成的纹路硬度为57hrc。
[0086]
表4为本发明实施例1-3、对比例1-2中经球化退火处理后的大马士革钢棒/板坯的性能测试结果
[0087][0088]
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均在本发明待批权利要求保护范围之内。