纳米颗粒增强双金属复合材料制备工艺及设备

摘要

本发明为一种纳米颗粒增强双金属复合材料制备工艺及设备，在其化学成分质量百分比含量为6-25％Cr；4-18％Ni，1.0-4％Mo，1.0-1.8％Si，1.2-3％Mn，0.4-2.2B％，0.1-1.2％MgO，0.2-2％CaF2，0.2-0.7％C，0.2-0.8％Nb，CeO2、Y3O2、La2O3其中之一或组合≤0.9％，0.0-0.8％Co，余量为Fe的合金粉体内加入纳米碳化物、氮化物、硼化物或碳氮化物的混合颗粒。采用真空感应熔烧和熔覆工艺及设备将其熔烧和熔覆在工件上，熔覆层厚度为0.1～25mm，熔覆层内含有1％～50％的碳化物、氮化物、硼化物、硅化物的其中之一或组合体的纳米增强颗粒，熔覆层具有抗磨、耐腐蚀、导电或含有自润滑性能等特殊性能。涂覆层与基体材料形成冶金结合，结合强度高，克服了目前国内外各种涂覆工艺所存在的弊端，涂覆层无缩孔、夹杂、开裂和脱落等缺陷，具有加热温度高、速度快，生产效率高，能耗小，制备工艺简单，成本低廉之优点。

主权项

一种纳米颗粒增强双金属复合材料制备工艺，其特征在于所述的纳米颗粒增强金属材料的化学成分及其质量百分比为：6 25％Cr；4 18％Ni，1.0 4％Mo，1.0 1.8％Si，1.2 3％Mn，0.4 2.2B％，0.1 1.2％MgO，0.2 2％CaF2，0.2 0.7％C，0.2 0.8％Nb，CeO2、Y3O2、La2O3其中之一或二种以上的组合≤0.9％，0.0 0.8％Co，余量为Fe，将上述组分原料配比后，放入混料机中经2～6小时充分混合，制备成合金粉体；或在上述成分的合金粉体中加入质量百分比含量为1％ 50％的超细粉体Ti、Nb、V、B、W、Si、Zr、VN、Si3N4、NB、CrN、AlN中的一种以上的强碳氮硼化物形成合金元素与原位合成碳氮硼化物化学反应所需剂量的C粉，Al粉，CuO2或B2O3或Fe2O3其中之一或二种以上的组合体，经混合后放入搅拌球磨机内进行搅拌球磨，使其在搅拌球磨机内原位合成质量百分比含量为1％ 50％的Ti、Nb、V、B、W、Si、Zr的其中之一或二种以上的组合体的碳化物、氮化物、硼化物或碳氮化物的混合粉体，或通过搅拌球磨工艺同时将所述的合金粉体制备成含有原位合成所述合金材料的其中之一或二种以上的组合体的纳米颗粒增强的微纳米超细粉；或在所述上述成分的合金粉体中加入质量百分比含量为1％ 50％的碳化物、氮化物、硼化物、硅化物或碳氮化物其中之一或二种以上的组合体的纳米颗粒，制备成含有碳化物、氮化物、硼化物、硅化物或碳氮化物其中之一或二种以上的组合体的纳米颗粒增强的混合体合金粉末，或将其在搅拌球磨机中通过搅拌球磨工艺制备成含有碳化物、氮化物、硼化物、硅化物或碳氮化物其中之一或二种以上的组合体的纳米颗粒增强的微纳米混合体合金粉末；或在镍基、钴基、铁基、铜基自熔合金粉末中加入0.1 1.2％MgO，0.2 2％CaF2，CeO2、Y3O2、La2O3其中之一或二种以上的组合≤0.9％，制备成含有MgO，CaF2，CeO2、Y3O2、La2O3其中之一或二种以上的组合的镍基、钴基、铁基、铜基自熔合金粉末；或通过搅拌球磨工艺将含有0.1 1.2％MgO，0.2 2％CaF2，CeO2、Y3O2、La2O3其中之一或二种以上的组合≤0.9％的镍基、钴基、铁基、铜基自熔合金粉末制备成微纳米超细粉；或在含有0.1 1.2％MgO，0.2 2％CaF2，CeO2、Y3O2、La2O3其中之一或二种以上的组合≤0.9％的镍基、钴基、铁基、铜基自熔合金粉末中加入质量百分比含量为1％ 50％的超细粉体Ti、Nb、V、B、W、Si、Zr、VN、BN、Si3N4、NB、CrN、AlN中的一种以上的强碳氮化物、硼化物形成元素与原位合成碳氮化物、硼化物化学反应所需剂量的C粉和Al粉和CuO2或B2O3或Fe2O3其中之一或组合体，经混合后放入搅拌球磨机内进行搅拌球磨，使其在球磨机内原位合成质量百分比含量为1％ 50％的Ti、Nb、V、B、W、Si、Zr的其中之一或二种以上的组合体的碳化物、氮化物、硼化物或碳氮化物的混合粉体，或通过搅拌球磨工艺同时将其合金粉末制备成含有原位合成所述合金材料的其中之一或二种以上的组合体的纳米颗粒增强的微纳米超细粉；或在含有0.1 1.2％MgO，0.2 2％CaF2，CeO2、Y3O2、La2O3其中之一或二种以上的组合≤0.9％的镍基、钴基、铁基、铜基自熔合金粉末中加入质量百分比含量为1％ 50％的碳化物、氮化物、硼化物、硅化物或碳氮化物其中之一或二种以上的组合体的纳米颗粒，制备成含有碳化物、氮化物、硼化物、硅化物或碳氮化物其中之一或二种以上的组合体的纳米颗粒增强的混合体合金粉末，或将其在搅拌球磨机中通过搅拌球磨工艺制备成含有碳化物、氮化物、硼化物、硅化物或碳氮化物其中之一或二种以上的组合体的纳米颗粒增强的微纳米混合体合金粉末。