一种三维预制体结构WC颗粒增强铁基复合材料的制备方法技术

本发明专利技术公开一种三维预制体结构WC颗粒增强铁基复合材料的制备方法，属于复合材料制备方法技术领域。将WC颗粒、Ni粉、高碳铬铁粉按一定比例球磨混合均匀，将软体胶类加到具有不同孔状结构的塑料模具中凝固，形成中间凸起而周围凹槽的模具，将混合均匀的粉末填充到凹槽中制成带孔洞的预制体坯料，利用胶模较高的弹塑性将预制体取出放在加热炉中加热，使预制体中粘结剂固化成形，再将预制体放置到砂型型腔中固定，将金属铁液浇注到型腔中，使金属液流入到预制体孔洞中，溶解孔洞周围的预制体结构，形成均匀的WC铁基复合材料。本发明专利技术提出的制备方法工艺简单，可操作性强，生产周期较短，具有较均匀的复合材料组织，可显著提高WC铁基复合材料的硬度和耐磨性。材料的硬度和耐磨性。

【技术实现步骤摘要】
一种三维预制体结构WC颗粒增强铁基复合材料的制备方法


[0001]本专利技术涉及一种三维预制体结构WC颗粒增强铁基复合材料的制备方法，属于陶瓷颗粒增强金属基复合材料


技术介绍

[0002]传统高铬铸铁是目前常用的单一金属耐磨材料，高铬铸铁在具有一定磨料磨损等工况下存在耐磨性不足，且随着使用环境温度增加耐磨性会降低等现象，而陶瓷颗粒增强钢铁基复合材料因其兼具陶瓷增强颗粒的高硬度、高模量与铁基的良好韧性、成形性，其中WC颗粒增强铁基复合材料的耐磨性较高、易于制备、成本低廉引起广泛研究。国内外学者对WC增强铁基复合材料进行了系列研究，专利CN 108103387A提出了一种纳米WC颗粒增强高铬铁基粉末冶金材料，其采用40h球磨WC颗粒，添加Cu、Mo、Ni、Cr、石墨等多种合金元素，并在热压炉中烧结获得具有纳米WC颗粒的铁基复合材料，但是其添加大量合金元素导致生产成本增加，球磨工艺时间较长，增加了生产周。此外，整体复合材料对中小型尺寸的耐磨件具有一定的复合效果，而对于大型耐磨件上难以实现整体复合，金属液与预制体结构的浸渗层较小，甚至产生缩松本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种三维预制体结构WC颗粒增强铁基复合材料的制备方法，其特征在于：通过预先制备多孔洞三维预制体结构，然后利用金属铁液使预制体溶解扩散形成复合材料，三维预制体原料按重量分数计，包括40～60％的WC颗粒、30～40％的Ni粉以及10～20％的高碳铬铁粉，其中WC颗粒的粒径为80
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180μm；Ni粉的粒径为250～350目，高碳铬铁粉的粒径为200～300目。2.根据权利要求1所述的三维预制体结构WC颗粒增强铁基复合材料的制备方法，其特征在于：所述金属铁液为高铬铸铁液。3.根据权利要求1或2所述的三维预制体结构WC颗粒增强铁基复合材料的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：(1)将三维预制体原料WC颗粒、Ni粉、高碳铬铁粉按重量分数称量，加入粘结固化剂后加入球磨罐中进行真空球磨得到混合粉末；(2)将软体胶加到具有不同尺寸、不同孔状结构的塑料模具中，待其凝固后形成中间有多个凸起而周围为凹槽的模具，将球磨后的混合粉末加入到模具中填满压平实；(3)将含预制体结构粉末的模具放在加热炉中进行阶梯式加热，粘结固化剂受热会发固化将使预制体原料粉末较好的结...

【专利技术属性】
技术研发人员：张飞，李祖来，伍星，山泉，蒋业华，苟浩杰，廖泽鑫，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：