多组元合金粉体及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种多组元合金粉体及其制备方法

【技术实现步骤摘要】
多组元合金粉体及其制备方法、压坯和应用


[0001]本专利技术涉及粉末冶金
，特别是涉及一种多组元合金粉体及其制备方法
、
压坯和应用
。

技术介绍

[0002]粉末冶金技术具有高效
、
省材
、
节能
、
环保等优点而广泛应用在各种工业零件生产领域中
。
然而，在粉末压制过程中，通常会在粉末冶金压制件
(
压坯
)
中产生裂纹，最终导致制品的报废
。
长期以来，粉末冶金压坯开裂一直困扰着企业生产
。
[0003]研究表明，导致压坯产生裂纹的因素，不仅包括压制力度过高或不足
、
模具磨损
、
模具刚性和垂直度较差
、
压力中心偏差
、
压坯设计不合理等设备和技术问题，而且主要还与粉体本身的压制性有关，如粉体粒度搭配不合理
、
硬度搭配不合理
、
杂质含量较多等
。
其中，设备和技术因素以及粒度搭配和杂质含量问题可以预先设计好而简单避免，这也是粉末冶金压坯工艺的基本要求
。
[0004]但是，粉体颗粒本身的硬度搭配不合理导致的压制性较差，是粉体材料的本征特性，在传统技术方法中难以避免，尤其是在多组元合金粉末的冷压过程中极易发生压坯开裂，这在目前的工业生产中是一个重要难题
。
在传统粉末冶金技术中，通常利用优化脱模剂
>(
润滑剂
)
的组成，实现减小脱模力
、
提高压坯强度
、
增强压坯表面光洁度等效果，在一定程度上减缓压坯开裂，然而这显然不能从根源上解决因粉体颗粒硬度过高导致压制性较差而引发的压坯开裂问题
。

技术实现思路

[0005]基于此，有必要针对上述问题，提供一种多组元合金粉体及其制备方法
、
压坯和应用；本专利技术利用材料本征的物相结构特性，显著优化粉体的压制性，实现了从根源上解决压坯开裂的问题，并且无需增添其他设备和化学试剂，在不增加成本的情况下，使压坯的合格率达到
90
％以上
。
[0006]一种多组元合金粉体，所述多组元合金粉体的组成式为
Fe
x
A
y
C1‑
x
‑
y
,
其中，
0.25≤x<1
，
0.15≤y<1
，
A
选自
Co、Ni、Al、Cu
中的至少一种，
C
选自
Ti、V、Cr、Mn、Nb、Mo、Ta、W、Zr、Si、B
中的至少一种，
x、y
为质量分数；
[0007]所述多组元合金粉体中至少包括第一合金粉体和第二合金粉体，所述第一合金粉体主相为面心立方相结构，所述第一合金粉体的组成式为
Fe1‑
a
‑
b
D
a
E
b
，其中，
0.2≤a<0.7
，
0≤b<0.1
，
D
选自
Co、Ni、Al、Cu
中的至少一种，
E
选自
Ti、V、Cr、Mn
中的至少一种，
a、b
为质量分数
。
[0008]在其中一个实施例中，所述第一合金粉体在所述多组元合金粉体中的质量分数大于或者等于
40
％；
[0009]及
/
或，所述第一合金粉体经致密化烧结后的维氏硬度为
300HV
‑
600HV
；
[0010]及
/
或，所述第二合金粉体经致密化烧结后的维氏硬度为
300HV
‑
1000HV。
[0011]在其中一个实施例中，所述第二合金粉体主相为体心立方相结构
。
[0012]在其中一个实施例中，所述第二合金粉体经致密化烧结后的维氏硬度大于或等于所述第一合金粉体经致密化烧结后的维氏硬度
。
[0013]在其中一个实施例中，所述第二合金粉体经致密化烧结后的维氏硬度比所述第一合金粉体经致密化烧结后的维氏硬度高
50HV
‑
350HV。
[0014]在其中一个实施例中，所述多组元合金粉体至少包括片状
、
絮状，粒径为3μ
m
‑
300
μ
m
；
[0015]及
/
或，所述第一合金粉体至少包括片状
、
絮状，粒径为3μ
m
‑
300
μ
m
；
[0016]及
/
或，所述第二合金粉体至少包括片状
、
絮状，粒径为3μ
m
‑
300
μ
m。
[0017]一种如上所述的多组元合金粉体的制备方法，包括如下步骤：
[0018]将按比例配制的单质金属粉料和
/
或合金粉料分组进行合金化并制粉，混合后得到多组元合金粉体
。
[0019]在其中一个实施例中，当所述合金化工艺选自机械合金化时，所述单质金属粉料和
/
或所述合金粉料的粒径为5μ
m
‑
500
μ
m。
[0020]一种由如上所述的多组元合金粉体制得的压坯
。
[0021]一种如上所述的压坯用于制备磁钢
。
[0022]本专利技术所述的多组元合金粉体，从材料本身的物相结构出发，构建具有特定组分构成的多组元合金粉体，并且多组元合金粉体中至少包括第一合金粉体和第二合金粉体，其中，由特定组分构成的第一合金粉体的主相具有面心立方相结构
(FCC
结构
)
，在与第二合金粉体的协同作用下，可以协调平衡多组元合金粉体的强度
、
硬度以及延展性等多方面性能，从而显著优化多组元合金粉体的压制性，大幅度降低压坯开裂情况，进而提高了由多组元合金粉体制得磁钢产品的品质和合格率
。
[0023]因此，本专利技术利用材料本征的物相结构特性，显著优化粉体的压制性，实现了从根源上解决压坯开裂的问题，并且无需增添其他设备和化学试剂，在不增加成本的情况下，使压坯的合格率达到
90
％以上
。
附图说明
[0024]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种多组元合金粉体，其特征在于，所述多组元合金粉体的组成式为
Fe
x
A
y
C1‑
x
‑
y
,
其中，
0.25≤x<1
，
0.15≤y<1
，
A
选自
Co、Ni、Al、Cu、
中的至少一种，
C
选自
Ti、V、Cr、Mn、Nb、Mo、Ta、W、Zr、Si、B
中的至少一种，
x、y
为质量分数；所述多组元合金粉体中至少包括第一合金粉体和第二合金粉体，所述第一合金粉体主相为面心立方相结构，所述第一合金粉体的组成式为
Fe1‑
a
‑
b
D
a
E
b
，其中，
0.2≤a<0.7
，
0≤b<0.1
，
D
选自
Co、Ni、Al、Cu
中的至少一种，
E
选自
Ti、V、Cr、Mn
中的至少一种，
a、b
为质量分数
。2.
根据权利要求1所述的多组元合金粉体，其特征在于，所述第一合金粉体在所述多组元合金粉体中的质量分数大于或者等于
40
％；及
/
或，所述第一合金粉体经致密化烧结后的维氏硬度为
300HV
‑
600HV
；及
/
或，所述第二合金粉体经致密化烧结后的维氏硬度为
300HV
‑
1000HV。3.
根据权利要求1或2...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖怡君，刘仲武，冯建涛，贾颖燕，赵利忠，张雪峰，
申请(专利权)人：杭州电子科技大学，
类型：发明
国别省市：