本发明专利技术公开了一种高强度铁碳合金材料的制备方法，该制备方法包括如下步骤：a）选材备料，b）球磨混料，c）模压成型，d）烧结处理，e）后处理。本发明专利技术揭示了一种高强度铁碳合金材料的制备方法，该制备方法工序安排得当，操作简便，成本适中，制得的零件具有良好的综合力学性能，且强度性能突出，特别适合于制备各类结构复杂、长时间受交变应力作用的结构零件，有效拓展了铁碳合金的适用范围。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种铁碳合金材料的制备方法，尤其涉及一种综合力学性能稳定，且强度性能突出的铁碳合金材料的制备方法，属于金属材料
。
技术介绍
铁碳合金可按照含碳量、用途、质量和冶炼方法进行分类。按含碳量可分为:低碳钢(C〈0.25%)、中碳钢(0.25%〈C〈0.6%)和高碳钢(C>0.6%);按钢的用途可分为碳素结构钢和碳素工具钢两大类；按钢的质量可分为:普通碳素钢(S ( 0.055%, 0.45%)，优质碳素钢(S、P ( 0.04%)和高级优质碳素钢(s ( 0.030%, P ^ 0.035%)三大类；按冶炼方法可分为沸腾钢、镇静钢和半镇静钢。 铁碳合金应用范围宽广，是一种重要的工程结构材料，其中，以低合金结构钢应用最广泛但是。但是，对于一些结构复杂，受交变应力的结构零件，低合金结构钢在强度方面的表现还不够理想，其含碳量以及合金成分的配置还有待进一步完善，以实现资源的合理利用。
技术实现思路
针对上述需求，本专利技术提供了，该制备方法工序安排合理，操作简便，成本适中，制得的零件具有良好的综合力学性能，且强度性能突出，特别适合于制备各类结构复杂、长时间受交变应力作用的结构零件。 本专利技术是，该制备方法包括如下步骤:a)选材备料，b)球磨混料，c)模压成型，d)烧结处理，e)后处理。 在本专利技术一较佳实施例中，所述的步骤a)中，该铁碳合金材料的主要成分为:纯铁粉、石墨粉、铬粉、钛粉、硅粉和锰粉。 在本专利技术一较佳实施例中，所述的步骤b)中，球磨设备选用干式球磨机，型号为:0900X3000，筒体转速控制在36-38r/min，球料比为3:1 ;按照原料中各成分原始颗粒直径安排球磨顺序，操作过程如下:首先，球磨处理纯铁粉和石墨粉，球磨时间控制在6小时?’然后，添加硅粉和锰粉，继续球磨处理4小时；最后，添加铬粉和钛粉，再次球磨处理2小时。 在本专利技术一较佳实施例中，所述的步骤c)中，模压成型设备选用等静压成型机，工作压力控制在120-130MPa，处理2-2.5分钟。 在本专利技术一较佳实施例中，所述的步骤d)中，烧结处理设备选用电阻烧结炉，处理过程如下:首先，将合金坯料送入烧结炉，并对烧结炉进行抽真空；然后，将烧结炉升温至450°C -500°c，升温速度控制在12°C -15°C /min，炉压控制在80_90MPa，等温、等压处理40-50分钟；接着，将炉温升至700°C _750°C，升温速度控制在15°C -20°C /min，通氮气，炉压控制在lOOMPa左右，等温、等压处理1.2-1.5小时；最后，在炉内缓冷至室温，降压速度控制在 20-25MPa/ho 在本专利技术一较佳实施例中，所述的步骤e)中，后处理工艺主要是对成型坯料进行去应力退火以及浸油处理，去应力退火处理的温度控制在300°C _320°C，保温时间为1-1.2小时，处理后在炉内冷却至室温；浸油处理在100°C -120°C的热油中进行，浸泡时间约为50-60分钟。 本专利技术揭示了，该制备方法工序安排得当，操作简便，成本适中，制得的零件具有良好的综合力学性能，且强度性能突出，特别适合于制备各类结构复杂、长时间受交变应力作用的结构零件，有效拓展了铁碳合金的适用范围。 【附图说明】 下面结合附图和【具体实施方式】对本专利技术作进一步详细的说明:图1是本专利技术实施例高强度铁碳合金材料的制备方法的工序步骤图。 【具体实施方式】 下面结合附图对本专利技术的较佳实施例进行详细阐述，以使本专利技术的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本专利技术的保护范围做出更为清楚明确的界定。 图1是本专利技术实施例高强度铁碳合金材料的制备方法的工序步骤图；该制备方法包括如下步骤:a)选材备料，b)球磨混料，c)模压成型，d)烧结处理，e)后处理。 实施例1本专利技术提及的高强度铁碳合金材料的具体制备方法如下:a)选材备料，该铁碳合金材料的主要成分及其百分含量配比为:纯铁粉93.2%、石墨粉 0.08%、铬粉 0.2%、钛粉 0.72%、硅粉 1.4%、锰粉 4%-4.2% ；b )球磨混料，球磨设备选用干式球磨机，型号为:0900 X 3000，筒体转速控制在36r/min，球料比为3:1 ;按照原料中各成分原始颗粒直径安排球磨顺序，操作过程如下:首先，球磨处理纯铁粉和石墨粉，球磨时间控制在6小时；然后，添加硅粉和锰粉，继续球磨处理4小时；最后，添加铬粉和钛粉，再次球磨处理2小时；通过上述处理后的纯铁粉的平均颗粒直径约为9um ;石墨粉的平均颗粒直径约为6um ;铬粉的平均颗粒直径约为0.23um ;钛粉的平均颗粒直径约为0.15um ;硅粉的平均颗粒直径约为2um ;锰粉的平均颗粒直径约为2um ；c)模压成型，模压成型设备选用等静压成型机，工作压力控制在120-125Pa，处理2.5分钟，制得合金坯料；d)烧结处理，烧结处理设备选用电阻烧结炉，处理过程如下:首先，将合金坯料送入烧结炉，并对烧结炉进行抽真空；然后，将烧结炉升温至450°C -560°C，升温速度控制在12°C -13 °C /min，炉压控制在80MPa，等温、等压处理50分钟；接着，将炉温升至700°C _720°C，升温速度控制在15°C -16°C /min，通氮气，炉压控制在lOOMPa左右，等温、等压处理1.5小时；最后，在炉内缓冷至室温，降压速度控制在20-22MPa/h ；e)后处理，后处理工艺主要是对成型坯料进行去应力退火以及浸油处理，去应力退火处理的温度控制在300°C -320°C，保温时间为1-1.2小时，处理后在炉内冷却至室温；浸油处理在100°C -120°C的热油中进行，浸泡时间约为50-60分钟。 实施例2本专利技术提及的高强度铁碳合金材料的具体制备方法如下:a)选材备料，该铁碳合金材料的主要成分及其百分含量配比为:纯铁粉93.7%、石墨粉 0.09%、铬粉 0.19%、钛粉 0.7%、硅粉 1.35%、锰粉 4% ；b )球磨混料，球磨设备选用干式球磨机，型号为:0900 X 3000，筒体转速控制在38r/min，球料比为3:1 ;按照原料中各成分原始颗粒直径安排球磨顺序，操作过程如下:首先，球磨处理纯铁粉和石墨粉，球磨时间控制在6小时；然后，添加硅粉和锰粉，继续球磨处理4小时；最后，添加铬粉和钛粉，再次球磨处理2小时；通过上述处理后的纯铁粉的平均颗粒直径约为8um ;石墨粉的平均颗粒直径约为5um ;铬粉的平均颗粒直径约为0.22um ;钛粉的平均颗粒直径约为0.12um ;硅粉的平均颗粒直径约为1.5um ;锰粉的平均颗粒直径约为2um ；C)模压成型，模压成型设备选用等静压成型机，工作压力控制在125-130MPa，处理2分钟，制得合金坯料；d)烧结处理，烧结处理设备选用电阻烧结炉，处理过程如下:首先，将合金坯料送入烧结炉，并对烧结炉进行抽真空；然后，将烧结炉升温至480°C -50(TC，升温速度控制在14°C -15 °C /min，炉压控制在90MPa，等温、等压处理40分钟；接着，将炉温升至740°C _750°C，升温速度控制在18°C -20°C /min，通氮气，本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种高强度铁碳合金材料的制备方法，其特征在于，该制备方法包括如下步骤：a）选材备料，b）球磨混料，c）模压成型，d）烧结处理，e）后处理。
【技术特征摘要】
1.一种高强度铁碳合金材料的制备方法，其特征在于，该制备方法包括如下步骤:a)选材备料，b)球磨混料，c)模压成型，d)烧结处理，e)后处理。2.根据权利要求1所述的高强度铁碳合金材料的制备方法，其特征在于，所述的步骤a)中，该铁碳合金材料的主要成分为:纯铁粉、石墨粉、铬粉、钛粉、硅粉和锰粉。3.根据权利要求1所述的高强度铁碳合金材料的制备方法，其特征在于，所述的步骤b)中，球磨设备选用干式球磨机，型号为:0900X 3000，筒体转速控制在36-38r/min，球料比为3:1 ;按照原料中各成分原始颗粒直径安排球磨顺序，操作过程如下:首先，球磨处理纯铁粉和石墨粉，球磨时间控制在6小时；然后，添加硅粉和锰粉，继续球磨处理4小时；最后，添加铬粉和钛粉，再次球磨处理2小时。4.根据权利要求1所述的高强度铁碳合金材料的制备方法，其特征在于，所述的步骤c)中，模压成型设备选用等静压成型机，工作压力控制在120-130MPa，处理2-2.5分钟。5....
【专利技术属性】
技术研发人员：朱正良，
申请(专利权)人：常熟市东方特种金属材料厂，
类型：发明
国别省市：江苏;32
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。