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一種高強度、高熱導率鐵基冶金的制備方法


  傳統的缸蓋材料已經(jīng)不能滿(mǎn)足使用要求,隨著(zhù)設備輕量化的需求和柴油機功率密度的進(jìn)一步提高,開(kāi)發(fā)新型輕質(zhì)、高強、高導熱的鐵基冶金材料成為當務(wù)之急。經(jīng)過(guò)表面處理的人造金剛石粉末可以作為增強相添加到鐵基冶金中,可以大大提高材料的導熱性能,同時(shí)降低材料的整體密度。但發(fā)現添加并沒(méi)有顯著(zhù)提高材料的整體力學(xué)性能,材料的力學(xué)性能無(wú)法滿(mǎn)足應用要求。


  技術(shù)要點(diǎn):技術(shù)人員提供一種高強度、高熱導率的鐵基冶金及其制備方法,以克服現有技術(shù)中材料力學(xué)性能難以滿(mǎn)足使用要求的問(wèn)題。一種高強度、高熱導率鐵基冶金的制備方法,包括以下步驟:一、將原料粉末鎳粉和鋁粉按原子比為1.333.601混合,放入充氬氣、抽真空的球磨罐中球磨,總時(shí)間70小時(shí),運行/停止間隔30分鐘,得到細小均勻的b2結構納米nial粉末;二、將制備的42.50-48.50份鐵粉和42.50-48.50份nial粉按照1.333.601的質(zhì)量比配比后,繼續球磨混合5小時(shí)加入3.00-15.00份aln粉,得到合金粉,其中鐵粉、nial粉和aln粉的總量為100份;三、將步驟二得到的合金粉裝入石墨模具中,熱壓燒結,形成所需的塊體復合材料,燒結壓力為20mpa,燒結溫度為1050°。采用分步球磨法,料球質(zhì)量比為13.336.010.轉速為250轉/分鐘,制得的粉體粒徑為100納米-200納米。采用分步球磨法,物料與磨球的質(zhì)量比為1:3.轉速為100轉/分鐘。通過(guò)上述制備鐵基冶金方法制備的高強度、高導熱性鐵基合金。

       鐵基冶金

  與現有技術(shù)相比,上述鐵基冶金及其制備方法的優(yōu)點(diǎn)在于:


      1、鐵基冶金制備方法簡(jiǎn)單,根據機械合金化過(guò)程中aln粉末的加入量來(lái)調節aln/nial增強鐵基合金中aln的質(zhì)量分數,從而降低材料的密度,提高材料的力學(xué)性能和高溫熱物理性能;


      2、該鐵基冶金及其制備方法將機械合金化技術(shù)與熱壓燒結技術(shù)相結合,開(kāi)發(fā)的新型aln/nial增強鐵基合金可用于高功率密度柴油機氣缸蓋材料等技術(shù)領(lǐng)域。


     3、氮化鋁的理論密度為3.26克/立方厘米,晶體結構與金剛石相似。它在室溫和高溫下具有較高的硬度和強度,在高溫下具有良好的耐腐蝕性,成本低,與鐵基和b2結構的nial潤濕性好,無(wú)不良界面反應,物理化學(xué)相容性好。


      4、該鐵基冶金及其制備方法制備過(guò)程采用分級球磨工藝,所得產(chǎn)品成本低、純度高、密度低、力學(xué)性能和熱物理性能優(yōu)異。


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