一种稀土改性颗粒增强钢基表层空间构型复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种稀土改性颗粒增强钢基表层空间构型复合材料及其制备方法，属于粉末冶金和复合材料制备技术领域，该复合材料由增强体和基体构成，增强体为稀土粉末、增强颗粒、45钢金属粉的混合粉末，基体为稀土粉末和45钢金属粉的混合粉末，其中稀土粉末为钇粉末或钕粉末，其制备方法是首先将增强体粉末与基体粉末进行球磨，然后将基体粉末放入下模中，利用不同形状的上模打出相应的孔，孔中填入增强体粉末，经振动、预压实，再利用SPS烧结成形，最后经热处理得到稀土改性颗粒增强钢基表层空间构型复合材料；本发工艺简单，成本较低，具有空间构型的增强颗粒在基体中的分布均匀性好、结合强度高，该材料具有较好的耐磨性、抗冲击腐蚀和氧化能力。

A rare earth modified particle reinforced steel matrix surface space configuration composite and its preparation method

The invention discloses a rare earth modified particle reinforced steel matrix surface configuration of composite material and preparation method thereof, and belongs to the field of powder metallurgy composite material preparation technology field, the composite material consists of reinforcement and matrix, reinforcement for rare earth powder, mixed powder particles and 45 steel metal powder, matrix the mixed powder of rare earth powder and 45 steel metal powder, the powder of rare earth yttrium neodymium powder or powder, its preparation method is first enhanced powder was milled with the matrix powder, then the matrix powder into the lower die, the use of different shapes of the upper die hit the corresponding hole, powder filled reinforced hole. By the vibration, and then use SPS pre compaction, sintering, final particle reinforced steel matrix surface composites modified by rare earth spatial configuration is obtained through heat treatment; the invention has the advantages of simple process, low cost, has The reinforced particles in the space configuration have good uniformity and high bonding strength in the matrix. The material has good wear resistance, impact corrosion resistance and oxidation capacity.

【技术实现步骤摘要】
一种稀土改性颗粒增强钢基表层空间构型复合材料及其制备方法
本专利技术涉及一种稀土改性颗粒增强钢基表层空间构型复合材料及其制备方法，属于粉末冶金和复合材料制备领域。
技术介绍
粉末冶金工艺既是制取金属材料的一种冶金方法，又是制造机械零件的一种加工方法。作为特殊的冶金工艺，可以制取用普通熔炼方法难以制取的特殊材料，作为少无切削工艺之一，可以制造各种精密的机械零件。采用传统的粉末冶金方法可以制备以钢铁为基掺入碳化物或氧化物等硬质陶瓷颗粒的钢铁基复合材料，但是由于掺入的陶瓷颗粒与金属粉末物理化学性质，表面特征等综合性能之间的不匹配造成混合粉末的流动性、压缩性、成形性、烧结性差的问题，最终导致颗粒增强钢铁基粉末冶金复合材料零件难以推广应用。因此如何解决增强颗粒与金属粉末之间的润湿性，流动性，以及坯料的致密度，烧结性，从而提高材料的综合力学性能还需进一步研究。中国专利技术专利CN104209496A介绍了一种制备颗粒增强金属基表面复合材料的装置及方法，这种方法是将增强颗粒放置于自制的真空实型铸渗装置中的石英管中，借助真空密封技术，提高金属液的充型能力，以利于金属液在增强颗粒间的渗透，从而获得更厚本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种稀土改性颗粒增强钢基表层空间构型复合材料，其特征在于，该复合材料由增强体和基体构成，增强体为稀土粉末、增强颗粒、45钢金属粉的混合粉末，基体为稀土粉末和45钢金属粉的混合粉末，其中稀土粉末为钇粉末或钕粉末。

【技术特征摘要】
1.一种稀土改性颗粒增强钢基表层空间构型复合材料，其特征在于，该复合材料由增强体和基体构成，增强体为稀土粉末、增强颗粒、45钢金属粉的混合粉末，基体为稀土粉末和45钢金属粉的混合粉末，其中稀土粉末为钇粉末或钕粉末。2.根据权利要求1所述的稀土改性颗粒增强钢基表层空间构型复合材料，其特征在于：所述复合材料的增强体中45钢金属粉的质量分数为30~60%，增强颗粒的质量分数为39%~69.5%，稀土粉末的质量分数为0.5%~1%。3.根据权利要求1所述的稀土改性颗粒增强钢基表层空间构型复合材料，其特征在于：所述增强颗粒为金属氧化物颗粒或碳化物颗粒，粒径为75~380μm，稀土粉末的粒径为25~150μm。4.一种制备如权利要求1~3任意一项所述的稀土改性颗粒增强钢基表层空间构型复合材料的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：（1）粉末准备：按照质量分数将增强颗粒、45钢金属粉、稀土粉末混合，进行真空球磨，待球磨罐冷却后得到增强体粉末，再将稀土粉末和45钢金属粉混合后进行真空球磨，待球磨罐冷却后得到基体粉末；（2）预制坯压制：将步骤（1）得到的基体粉末放入模具中，利用不同形状的上模压出相应的孔，再将增强体粉末填满相应的孔，经振动平台振动10~15...

【专利技术属性】
技术研发人员：李祖来，张亚峰，蒋业华，山泉，张飞，陈奉锐，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：云南,53