铁基复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种铁基复合材料及其制备方法，该复合材料含有以下质量百分含量的组分：粒度为20～30μm的铜粉4～12%、粒度为50～80μm的铅粉1～2%、粒度为70～100μm的硼化钛1～8%、粒度为20～200μm的氧化铝1～2%、粒度为4～50μm的硫化银3～7%、粒度为7～80μm的熔渣剂6～10%、粒度为15～60μm的过氧化钠20～30%、其余是粒度为20～30μm的铁粉。制备方法：将铜粉、铅粉、硼化钛、氧化铝、硫化银、熔渣剂、过氧化钠、铁粉混匀后，过200目筛，烘干；在600～700MPa的压力下压制成型；烧结，烧结温度为300～400℃，压力为2～3MPa，保温时间为30～40min；冷却至15～30℃。本发明专利技术的布氏硬度为90.6～98.9，摩擦力为70.9～72.6N，硬度较强，耐摩擦性能优异。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于冶金复合材料领域，尤其涉及一种。
技术介绍
粉末冶金是制取金属或用金属粉末(或金属粉末与非金属粉末的混合物）作为原 料，经过成形和烧结，制造金属材料、复合材料以及各种类型制品的工艺技术。由于粉末冶 金技术的优点，它已成为解决新材料问题的钥匙，在新材料的发展中起着举足轻重的作用。 复合材料的基体材料分为金属和非金属两大类。金属基体常用的有铝、镁、铜、钛 及其合金。非金属基体主要有合成树脂、橡胶、陶瓷、石墨、碳等。现有技术的铁基复合材料 中由于添加了其他硬度较低的成分，所以其硬度不高，而且容易磨损。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的不足，提供一种，复合材料的 硬度较强，耐摩擦性能优异。 为了解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案： 铁基复合材料，含有以下质量百分含量的组分：粒度为20?30 μ m的铜粉4?12%、粒 度为50?80 μ m的铅粉1?2%、粒度为70?100 μ m的硼化钛1?8%、粒度为20?200 μ m 的氧化铝1?2%、粒度为4?50 μ m的硫化银3?7%、粒度为7?80 μ m的熔渣剂6?10%、 粒度为15?60 μ m的过氧化钠20?30%、其余是粒度为20?30 μ m的铁粉。 作为对本专利技术的进一步改进，铁基复合材料，含有以下质量百分含量的组分：铜粉 8%、铅粉1. 5%、硼化钛5%、氧化铝1. 5%、硫化银6%、熔渣剂7%、过氧化钠25%、其余为铁粉。 作为对本专利技术的进一步改进，熔渣剂为粉煤灰或二氧化硅。 上述铁基复合材料的制备方法，包括以下步骤： (1) 将铜粉、铅粉、硼化钛、氧化铝、硫化银、熔渣剂、过氧化钠、铁粉混匀后，经过GB6003 规定的200目筛，然后烘干； (2) 在600?700MPa的压力下压制成型； (3) 烧结，烧结温度为300?400°C，烧结压力为2?3MPa，保温时间为30?40min。 (4)冷却至 15 ?30°C。 作为对本专利技术的进一步改进，步骤（1)烘干温度为155?165°C，烘干时间1?2h。 作为对本专利技术的进一步改进，步骤（3)烧结温度为350°C，保温时间为35min。 原理：低温反应，不产生有害界面反应。高温时熔渣剂的熔渣效果虽好但是会产 生有害的界面反应且熔渣剂本身对炉壁有腐蚀性，因此本专利技术采用较低的温度制备冶金粉 末，低温时反应不完全，加入了大量的过氧化钠，过氧化钠和熔渣剂反应，一方面减少熔渣 剂对炉壁的腐蚀，另一方面促进各组分充分反应，从而制得各方面性能优异的复合材料。 有益效果 本专利技术的布氏硬度为90. 6?98. 9,摩擦力为70. 9?72. 6N，硬度较强，耐摩擦性能优 异。 【具体实施方式】 下面通过具体实施例对本专利技术作进一步详细介绍，但不局限于此。 实施例1 铁基复合材料，含有以下质量百分含量的组分：粒度为20?30 μ m的铜粉8%、粒度为 50?80 μ m的铅粉1. 5%、粒度为70?100 μ m的硼化钛5%、粒度为20?200 μ m的氧化铝 1. 5%、粒度为4?50 μ m的硫化银6%、粒度为7?80 μ m的熔渣剂7%、粒度为15?60 μ m 的过氧化钠25%、其余是粒度为20?30 μ m的铁粉。 熔渣剂为二氧化硅。 上述铁基复合材料的制备方法，包括以下步骤： (1) 将铜粉、铅粉、硼化钛、氧化铝、硫化银、熔渣剂、过氧化钠、铁粉混匀后，经过GB6003 规定的200目筛，然后烘干； (2) 在600?700MPa的压力下压制成型； (3) 烧结，烧结温度为300?400°C，烧结压力为2?3MPa，保温时间为30?40min。 (4)冷却至 15 ?3(TC。 步骤（1)烘干温度为155?165°C，烘干时间1?2h。 步骤（3)烧结温度为350°C，保温时间为35min。 实施例2 铁基复合材料，含有以下质量百分含量的组分：粒度为20?30 μ m的铜粉4%、粒度为 50?80 μ m的铅粉1%、粒度为70?100 μ m的硼化钛1%、粒度为20?200 μ m的氧化铝1%、 粒度为4?50 μ m的硫化银3%、粒度为7?80 μ m的熔渣剂6%、粒度为15?60 μ m的过氧 化钠20%、其余是粒度为20?30 μ m的铁粉。 熔渣剂为粉煤灰。 上述铁基复合材料的制备方法，包括以下步骤： (1) 将铜粉、铅粉、硼化钛、氧化铝、硫化银、熔渣剂、过氧化钠、铁粉混匀后，经过GB6003 规定的200目筛，然后烘干； (2) 在600?700MPa的压力下压制成型； (3) 烧结，烧结温度为300?400°C，烧结压力为2?3MPa，保温时间为30?40min。 (4)冷却至 15 ?3(TC。 步骤（1)烘干温度为155?165°C，烘干时间1?2h。 步骤（3)烧结温度为350°C，保温时间为35min。 实施例3 铁基复合材料，含有以下质量百分含量的组分：粒度为20?30 μ m的铜粉12%、粒度为 50?80 μ m的铅粉2%、粒度为70?100 μ m的硼化钛8%、粒度为20?200 μ m的氧化铝2%、 粒度为4?50 μ m的硫化银7%、粒度为7?80 μ m的熔渣剂10%、粒度为15?60 μ m的过 氧化钠30%、其余是粒度为20?30 μ m的铁粉。 熔渣剂为二氧化硅。 上述铁基复合材料的制备方法，包括以下步骤： (1) 将铜粉、铅粉、硼化钛、氧化铝、硫化银、熔渣剂、过氧化钠、铁粉混匀后，经过GB6003 规定的200目筛，然后烘干； (2) 在600?700MPa的压力下压制成型； (3) 烧结，烧结温度为300?400°C，烧结压力为2?3MPa，保温时间为30?40min。 (4)冷却至 15 ?3(TC。 步骤（1)烘干温度为155?165°C，烘干时间1?2h。 步骤（3)烧结温度为350°C，保温时间为35min。 实施例4 铁基复合材料，含有以下质量百分含量的组分：粒度为20?30 μ m的铜粉6%、粒度为 50?80 μ m的铅粉1. 2%、粒度为70?100 μ m的硼化钛3%、粒度为20?200 μ m的氧化铝 1. 3%、粒度为4?50 μ m的硫化银4%、粒度为7?80 μ m的熔渣剂7%、粒度为15?60 μ m 的过氧化钠22%、其余是粒度为20?30 μ m的铁粉。 熔渣剂为粉煤灰。 上述铁基复合材料的制备方法，包括以下步骤： (1) 将铜粉、铅粉、硼化钛、氧化铝、硫化银、熔渣剂、过氧化钠、铁粉混匀后，经过GB6003 规定的200目筛，然后烘干； (2) 在600?700MPa的压力下压制成型； (3) 烧结，烧结温度为300?400°C，烧结压力为2?3MPa，保温时间为30?40min。 (4)冷却至 15 ?3(TC。 步骤（1)烘干温度为155?165°C，烘干时间1?2h。 步骤（3)烧结温度为350°C，保温时间为35min。 对比例1 与实施例1相同，不同在于：不加过氧化钠。 性能测试试验 材料的硬度：将材料放入本文档来自技高网...

【技术保护点】
铁基复合材料，其特征在于，含有以下质量百分含量的组分：粒度为20～30μm的铜粉4～12%、粒度为50～80μm的铅粉1～2%、粒度为70～100μm的硼化钛1～8%、粒度为20～200μm的氧化铝1～2%、粒度为4～50μm的硫化银3～7%、粒度为7～80μm的熔渣剂6～10%、粒度为15～60μm的过氧化钠20～30%、其余是粒度为20～30μm的铁粉。

【技术特征摘要】
1. 铁基复合材料，其特征在于，含有以下质量百分含量的组分：粒度为20?30 y m的 铜粉4?12%、粒度为50?80 ii m的铅粉1?2%、粒度为70?100 ii m的硼化钛1?8%、粒 度为20?200 ii m的氧化铝1?2%、粒度为4?50 ii m的硫化银3?7%、粒度为7?80 ii m 的熔渣剂6?10%、粒度为15?60 ii m的过氧化钠20?30%、其余是粒度为20?30 ii m的 铁粉。2. 根据权利要求1所述的铁基复合材料，其特征在于含有以下质量百分含量的组分， 铜粉8%、铅粉1. 5%、硼化钛5%、氧化铝1. 5%、硫化银6%、熔渣剂7%、过氧化钠25%、其余为铁 粉。3. 根据权利要求1所述的铁基复合材料，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘莉，王爽，邱晶，刘晓东，黄明明，
申请(专利权)人：苏州莱特复合材料有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32