本发明专利技术公开了一种抗高温磨损的Co3B块体的制备工艺，首先，将纯度不低于99.8％的Co粉、B粉按摩尔比3:1进行迅速称重后装入球磨罐中，进行抽真空并充入氩气；然后将球磨罐放入球磨机中球磨10-100小时，将取出的Co、B混合粉快速充填到石墨坩埚中；最后，将装有Co、B混合粉的石墨坩埚放入等离子活化烧结炉中于750℃-1000℃下进行真空压力烧结，并保温5-10分钟，烧结完毕后随炉冷却，最终得到Co3B块体。本发明专利技术工艺过程简单，生产成本低，所制得Co3B块体可替代“斯太力”合金适用于不同的高温腐蚀的磨损工况。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种抗高温磨损的Co3B块体的制备工艺，首先，将纯度不低于99.8％的Co粉、B粉按摩尔比3:1进行迅速称重后装入球磨罐中，进行抽真空并充入氩气；然后将球磨罐放入球磨机中球磨10-100小时，将取出的Co、B混合粉快速充填到石墨坩埚中；最后，将装有Co、B混合粉的石墨坩埚放入等离子活化烧结炉中于750℃-1000℃下进行真空压力烧结，并保温5-10分钟，烧结完毕后随炉冷却，最终得到Co3B块体。本专利技术工艺过程简单，生产成本低，所制得Co3B块体可替代“斯太力”合金适用于不同的高温腐蚀的磨损工况。【专利说明】一种抗高温磨损Co3B块体的制备工艺
本专利技术涉及一种抗高温磨损合金的制备方法。
技术介绍
高温磨损腐蚀给国民经济带来巨大损失。针对热轧机械部件及航海柴油机，航空 发动器的排气阀等零部件等用材料之一。在国内内外多采用的"斯太力"合金具有较理想 的抗高温磨损腐蚀性能，但是由于其制备成本较高，对国内诸多涉及高温磨损工况的用户 及研宄者来说，期望得到一种成本较低廉，服役性能又能较好的材料。显然，专利技术一种抗高 温磨损Co 3B化合物在高温磨损领域替代"斯太力"合金具有重要的创新价值和工程应用意 义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种抗高温磨损Co3B块体的制备方法。 为达到以上目的，本专利技术是采取如下技术方案予以实现的： -种抗高温磨损的Co3B块体的制备工艺，其特征在于，包括下述步骤： (1)将纯度不低于99. 8%的Co粉、B粉按摩尔比3:1进行迅速称重后装入球磨罐 中，进行抽真空并充入氩气； (2)将球磨罐放入球磨机中球磨10-100小时，将取出的Co、B混合粉快速充填到 石墨坩埚中； (3)将装有Co、B混合粉的石墨坩埚放入等离子活化烧结炉中于750°C -1000°c下 进行真空压力烧结，并保温5-10分钟，烧结完毕后随炉冷却，最终得到Co3B块体。 上述工艺中，所述Co粉粒度< 200 μ m;B粉粒度< 100 μ m。 所述球磨罐的真空度< K^Pa。 所述真空压力烧结的真空度< l〇_1Pa，压力为10_30Mpa。所述真空压力烧结的升 温速度为2-3°C /秒。 本专利技术制备Co3B块体材料的工艺过程简单，每公斤生产成本仅为"斯太力"合金的 30-45%，从而可显著节约生产成本。所制得Co 3B块体组织较致密，而且具有优良的耐高温 腐蚀磨损性能。如在800°C高温磨损试验机中进行氧化磨损试验（磨损3小时），同样试验 条件下与"斯太力"材料相比，其氧化磨损失重低于"斯太力"合金，具有明显高性价比，为 替代目前所使用的价格昂贵的"斯太力"合金成为可能。 本专利技术可以制备出具有不同晶粒尺度的Co3B块体材料，晶粒愈细小耐高温腐蚀的 能力减弱，但是其强度会提高，可适用于不同的高温腐蚀的磨损工况。 【专利附图】【附图说明】 图1为本专利技术实施例1制得的Co3B块体试样的断口形貌照片。 【具体实施方式】 实施例1 1)将纯净的Co粉（纯度和粒度分别为：99· 9 %和200 μ m)和B粉（纯度和粒度 分别为：99. 99%和IOOym)按摩尔比3:1进行迅速称重后装入球磨罐中（主要是要求对B 粉迅速称重，以免过多的吸湿），进行抽真空（真空度KT1Pa),再充入氩气保护，再进行密 封。 2)将球磨罐放入球磨机中开机转动，球磨10小时后，将Co、B混合粉体快速充填 到石墨坩埚中（同样主要是避免B粉过多的吸湿）。Co粉和B粉的球磨过程主要作用是混 合均匀的过程，B元素几乎不会固溶于Co中。随着球磨时间的延长，B粉在Co粉表面分布 更加均匀，且制备的Co 3B晶粒愈来愈细小。 3)将盛放Co、B混合粉的石墨坩埚放入真空烧结炉中进行烧结，真空度为KT1Pa ; 烧结炉的升温速度为：2°C /秒；压力为：10MPa ;烧结温度为：750°C ;保温时间为：5分钟。 烧结完毕后随烧结炉一同冷却至约l〇〇°C时出炉后脱模。 本实施例所得Co3B块体试样（Φ 100_X 100mm)晶粒度（借助Zeiss图像分析仪 定量测试）约为89 μ-- ;利用排水法测试致密度约为：98. 2% ;对两种不同材料在800°C高 温磨损试验机中进行氧化磨损试验，磨损3小时后的失重（采用精度为0. Img电子天平称 重）如表1所示。 对本实施例Co3B块体试样进行显微结构分析，其断口形貌照片如图1所示。从图 中可看出晶粒之间结合良好，致密度较高。 表 1 【权利要求】1. 一种抗高温磨损的Co 3B块体的制备工艺，其特征在于，包括下述步骤： (1) 将纯度不低于99. 8%的Co粉、B粉按摩尔比3:1进行迅速称重后装入球磨罐中， 进行抽真空并充入氩气； (2) 将球磨罐放入球磨机中球磨10-100小时，将取出的Co、B混合粉快速充填到石墨 坩埚中； (3) 将装有Co、B混合粉的石墨坩埚放入等离子活化烧结炉中于750°C -1000°C下进行 真空压力烧结，并保温5-10分钟，烧结完毕后随炉冷却，最终得到C〇3B块体。2. 如权利要求1所述的抗高温磨损的Co 3B块体的制备工艺，其特征在于，所述Co粉粒 度< 200 y m ;B 粉粒度< 100 y m。3. 如权利要求1所述的抗高温磨损的Co 3B块体的制备工艺，其特征在于，所述球磨罐 的真空度< K^Pa。4. 如权利要求1所述的抗高温磨损的Co 3B块体的制备工艺，其特征在于，所述真空压 力烧结的真空度< l〇_1Pa，压力为10_30Mpa。5. 如权利要求1所述的抗高温磨损的Co 3B块体的制备工艺，其特征在于，所述真空压 力烧结的升温速度为2-3°C /秒。【文档编号】C04B35/58GK104478439SQ201410771734【公开日】2015年4月1日 申请日期:2014年12月12日 优先权日:2014年12月12日 【专利技术者】皇志富, 邢建东, 高义民 申请人:西安交通大学本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种抗高温磨损的Co3B块体的制备工艺，其特征在于，包括下述步骤：(1)将纯度不低于99.8％的Co粉、B粉按摩尔比3:1进行迅速称重后装入球磨罐中，进行抽真空并充入氩气；(2)将球磨罐放入球磨机中球磨10‑100小时，将取出的Co、B混合粉快速充填到石墨坩埚中；(3)将装有Co、B混合粉的石墨坩埚放入等离子活化烧结炉中于750℃‑1000℃下进行真空压力烧结，并保温5‑10分钟，烧结完毕后随炉冷却，最终得到Co3B块体。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：皇志富，邢建东，高义民，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61
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