一种多主元合金丝锥及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种多主元合金丝锥及其制备方法，按照化学组成为AlxCoCrFeyMnZrZnz配制金属粉末，其中0.1≤x≤1.2、0.1≤y≤1.2、0<z≤1.2；且0.01<x/(x+y+z+4)<0.20、0.01<y/(x+y+z+4)<0.20、0<z/(x+y+z+4)<0.20，具体步骤为：按化学式称取各金属粉末置于球磨罐中，加不锈钢球，在惰性气体下将球磨罐密封；将密封球磨罐置于球磨机上进行混料；将混料后的粉末在惰性气体保护下装入模具，在惰性气体保护下加热模具，加压，保压，得到丝锥坯料；将坯料在惰性气体气氛下烧结，保温，即得多主元合金丝锥。本发明专利技术方法制备的多主元合金丝锥组织和成分均匀，能够有效抑制金属间化合物的形成；该方法工艺简单，生产效率高，节约材料，可以得到高致密度的产品。

A multi principal element alloy taps and their preparation methods

The invention discloses a multi principal element alloy tap and a preparation method thereof, in accordance with the chemical composition of AlxCoCrFeyMnZrZnz mixed metal powder, and 0.1 = x = 1.2, 0.1 = y = 1.2, 0< = 1.2; Z; 0.01< x/ (x+y+z+4) < 0.20, 0.01< y/ (x+y+z+4) < 0.20 0< z/ (x+y+z+4) < 0.20, the specific steps are as follows: according to the chemical formula of weighing the metal powder in ball milling tank, stainless steel ball, the ball milling tank under inert gas seal; sealing ball milling tank is arranged in the ball mill mixing; mixing the powder into the post in the protection of inert gas under the mold, heating the mold, under the protection of inert gas pressure, holding pressure, get the tap blank; the blank under inert gas atmosphere sintering, heat preservation, the multi principal element alloy tap. The multi main alloy tap made by the method is uniform in structure and composition, and can effectively inhibit the formation of intermetallic compounds. The process is simple, the production efficiency is high, material is saved, and products with high density are obtained.

【技术实现步骤摘要】
一种多主元合金丝锥及其制备方法
本专利技术属于金属材料及其制备领域，具体涉及一种多主元合金丝锥及其制备方法。
技术介绍
丝锥为一种加工内螺纹的刀具，是制造业操作者加工螺纹的最主要工具。丝锥攻丝往往是工件最后一道加工工序，若丝锥折断或其它质量事故，将导致工件报废，会造成很大经济损失，故又要求丝锥具有一定的安全保障性。丝锥主要失效形式有折断、崩齿、磨损过快等。这就要求丝锥材料应具备较高的强度、耐磨性、耐热和耐腐蚀性能等。多主元合金跳出了单一元素为主的传统合金的设计思想，依靠近等摩尔比（5～35at%）多种（至少5种）金属原子混合形成合金，有可能在通过合金化和加工后形成新型显微结构并具有优异性能，从而冲破传统金属材料性能极限，满足工业技术发展对材料的更高需求。因此，针对丝锥的具体情况设计满足要求的新型多主元合金丝锥具有重大意义。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供一种多主元合金丝锥及其制备方法，该制备方法可以得到高致密度的材料。本专利技术的目的是以下述方式实现的：一种多主元合金丝锥，按化学组成AlxCoCrFeyMnZrZnz配制金属粉末，其中0.1≤x≤1.2、0.1≤y≤1.2、0&lt;z≤1.2；且0.01&lt;x/(x+y+z+4)&lt;0.20、0.01&lt;y/(x+y+z+4)&lt;0.20、0&lt;z/(x+y+z+4)&lt;0.20。一种多主元合金丝锥的制备方法，步骤如下：（1）将金属粉末置于球磨罐中，加入不锈钢球，然后在惰性气体环境下将球磨罐密封起来；（2）将步骤（1）密封的球磨罐置于球磨机上进行混合得到混料；（3）将步骤（2）得到的混料惰性气体保护下装入模具，在惰性气体保护下加热模具到50~450℃，加载压力40~200吨，保压2~5min，得到丝锥坯料；（4）将上述坯料在惰性气体气氛下烧结900-1500℃，保温0.5-2h，即得多主元合金丝锥。步骤（1）、步骤（3）和步骤（4）中惰性气体为氩气或氮气。步骤（2）中球磨机为行星式球磨机。球磨机的转速为50~250rpm，时间为0.5-6h。金属粉末的纯度大于99.5%。相对于现有技术，本专利技术制备的多主元合金丝锥组织和成分均匀，能够有效抑制金属间化合物的形成；且该方法工艺简单，生产效率高，节约材料，可以得到高致密度的产品。附图说明图1是是实施例1制备的多主元合金的X射线衍射图。具体实施方式实施例1按化学组成AlCoCrFeMnZrZn0.02分别称取0.40mol的铝粉、钴粉、铬粉、铁粉、锰粉和锆粉与0.008mol的锌粉，各种纯金属粉的纯度均高于99.5%；将称量好的上述纯金属粉末置于球磨罐中，加入不锈钢球，然后在氮气环境下将放有纯金属粉末的球磨罐密封起来；将上述密封好的球磨罐置于行星式球磨机上进行混料，混料转速为250rpm，时间为0.5h；将上述均匀混料后的粉末在氮气气体保护下装入模具，在惰性气体保护下加热模具到50℃，加载压力200吨，保压2min，得到丝锥坯料；将上述坯料在惰性气体气氛下烧结900℃，保温2h，即得多主元合金丝锥。实施例2按化学组成AlCoCrFeMnZrZn分别称取0.40mol的铝粉、钴粉、铬粉、铁粉、锰粉、锆粉和锌粉，各种纯金属粉末的纯度均高于99.5%；将称量好的上述纯金属粉末置于球磨罐中，加入不锈钢球，然后在氮气环境下将放有纯金属粉末的球磨罐密封起来；将上述密封好的球磨罐置于行星式球磨机上进行混料，混料转速为200rpm，时间为1.5h；将上述均匀混料后的粉末在氮气气体保护下装入模具，在惰性气体保护下加热模具到100℃，加载压力150吨，保压3min，得到丝锥坯料；将上述坯料在惰性气体气氛下烧结1100℃，保温1.5h，即得多主元合金丝锥。实施例3按化学组成Al0.6CoCrFeMnZrZn分别称取0.24mol的铝粉与0.40mol的钴粉、铬粉、铁粉、锰粉、锆粉和锌粉，各种纯金属粉的纯度均高于99.5%；将称量好的上述纯金属粉末置于球磨罐中，加入不锈钢球，然后在氩气环境下将放有纯金属粉末的球磨罐密封起来；将上述密封好的球磨罐置于行星式球磨机上进行混料，混料转速为150rpm，时间为3h；将上述均匀混料后的粉末在氮气气体保护下装入模具，在惰性气体保护下加热模具到200℃，加载压力150吨，保压3min，得到丝锥坯料；将上述坯料在惰性气体气氛下烧结1200℃，保温1h，即得多主元合金丝锥。实施例4按化学组成AlCoCrFe0.6MnZrZn0.6分别称取0.40mol的铝粉、钴粉、铬粉、锰粉和锆粉与0.24mol的铁粉和锌粉，各种纯金属粉的纯度均高于99.5%；将称量好的上述纯金属粉末置于球磨罐中，加入不锈钢球，然后在氩气环境下将放有纯金属粉末的球磨罐密封起来；将上述密封好的球磨罐置于行星式球磨机上进行混料，混料转速为100rpm，时间为4.5h；将上述均匀混料后的粉末在氮气气体保护下装入模具，在惰性气体保护下加热模具到300℃，加载压力100吨，保压4min，得到丝锥坯料；将上述坯料在惰性气体气氛下烧结1300℃，保温1h，即得多主元合金丝锥。实施例5按化学组成Al0.1CoCrFeMnZrZn分别称取0.04mol的铝粉与0.40mol的钴粉、铬粉、铁粉、锰粉、锆粉和锌粉，各种纯金属粉的纯度均高于99.5%；将称量好的上述纯金属粉末置于球磨罐中，加入不锈钢球，然后在氩气环境下将放有纯金属粉末的球磨罐密封起来；将上述密封好的球磨罐置于行星式球磨机上进行混料，混料转速为50rpm，时间为6h；将上述均匀混料后的粉末在氮气气体保护下装入模具，在惰性气体保护下加热模具到450℃，加载压力40吨，保压5min，得到丝锥坯料；将上述坯料在惰性气体气氛下烧结1500℃，保温0.5h，即得多主元合金丝锥。实施例6按化学组成AlCoCrFe0.1MnZrZn分别称取0.40mol的铝粉、钴粉、铬粉、锰粉、锆粉和锌粉与0.04mol的铁粉，各种纯金属粉的纯度均高于99.5%；将称量好的上述纯金属粉末置于球磨罐中，加入不锈钢球，然后在氩气环境下将放有纯金属粉末的球磨罐密封起来；将上述密封好的球磨罐置于行星式球磨机上进行混料，混料转速为100rpm，时间为4.5h；将上述均匀混料后的粉末在氮气气体保护下装入模具，在惰性气体保护下加热模具到300℃，加载压力100吨，保压4min，得到丝锥坯料；将上述坯料在惰性气体气氛下烧结1300℃，保温1h，即得多主元合金丝锥。实施例7按化学组成Al0.1CoCrFe1.2MnZrZn分别称取0.04mol的铝粉、0.40mol的钴粉、铬粉、锰粉、锆粉和锌粉与0.48mol的铁粉，各种纯金属粉的纯度均高于99.5%；将称量好的上述纯金属粉末置于球磨罐中，加入不锈钢球，然后在氩气环境下将放有纯金属粉末的球磨罐密封起来；将上述密封好的球磨罐置于行星式球磨机上进行混料，混料转速为200rpm，时间为1.5h；将上述均匀混料后的粉末在氮气气体保护下装入模具，在惰性气体保护下加热模具到200℃，加载压力150吨，保压3min，得到丝锥坯料；将上述坯料在惰性气体气氛下烧结1200℃，保温1h，即得多主元合金丝锥。实施例8按本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多主元合金丝锥，其特征在于：按化学组成AlxCoCrFeyMnZrZnz配制金属粉末，其中0.1≤x≤1.2、0.1≤y≤1.2、0<z≤1.2；且0.01<x/(x+y+z+4) <0.20、0.01<y/(x+y+z+4)<0.20、0<z/(x+y+z+4)<0.20。

【技术特征摘要】
1.一种多主元合金丝锥，其特征在于：按化学组成AlxCoCrFeyMnZrZnz配制金属粉末，其中0.1≤x≤1.2、0.1≤y≤1.2、0&lt;z≤1.2；且0.01&lt;x/(x+y+z+4)&lt;0.20、0.01&lt;y/(x+y+z+4)&lt;0.20、0&lt;z/(x+y+z+4)&lt;0.20。2.一种如权利要求1所述多主元合金丝锥的制备方法，其特征在于步骤如下：（1）将金属粉末置于球磨罐中，加入不锈钢球，然后在惰性气体环境下将球磨罐密封起来；（2）将步骤（1）密封的球磨罐置于球磨机上进行混合得到混料；（3）将步骤（2）得到的混料在惰性气体保护...

【专利技术属性】
技术研发人员：张振刚，朱世照，李玉堂，翟彦召，刘瑞，张文勇，马明星，王志新，
申请(专利权)人：河南一工钻业有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41