[发明专利]一种高能离子切分轮合金材料及其制备方法

权利要求书

1.一种高能离子切分轮合金材料，其特征在于：包括C、Cr、Ti、Mn、Mo、Sc、Zr、Cu、Mg和Fe，所述的合金材料的各组分按质量百分比的构成为：C：3.2～3.8％，Cr：20.5～25％，Ti：1.51～2.42％，Mn：1.19～1.23％，Mo：0.22～0.28％，Sc:0.01～0.04％,Zr：0.03～0.06％,Cu：0.01～0.04％，Mg：0.07～0.08％，余量为Fe。

2.根据权利要求1所述的一种高能离子切分轮合金材料，其特征在于：所述的合金材料的各组分按质量百分比的构成优选为：C：3.5％，Cr：22％，Ti：1.8％，Mn：1.2％，Mo：0.25％，Sc:0.03％，Zr：0.,05％，Cu：0.02％，Mg：0.08％，余量为Fe。

3.根据权利要求1所述的一种高能离子切分轮合金材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤S1：将普通废钢、生铁、铬铁、钛铁、钼铁和锰铁混合加热熔化为钢水待用；

步骤S2：将上述的混合钢水加热温度升至1800℃，加入脱氧剂铝，而后出炉；

步骤S3：将铜铁破碎至粒度0.2-0.8mm的小块，然后将Sc粉和Mg粉加入其中混合均匀，将混合物在260℃下烘干后，置于浇包底部，采用包内冲入法对钢水进行复合变质处理；

步骤S4：用腊模精密铸造方法或消失模铸造方法浇注切分轮，钢水浇注温度为1455℃～1480℃；

步骤S5：对于浇注的切分轮经打磨清理后进行退火处理，其工艺是在880℃～950℃下保温2h～4h，然后炉冷至550℃后炉冷或空冷；

步骤S6：将切分轮进行粗加工后，再进行等温淬火处理，其工艺是在电炉或盐浴炉内加热至1100℃～1200℃，保温1.5h～3h后，直接在280℃～360℃的盐浴池内等温2h～4h，然后空冷；随后进行回火处理，其工艺是在500℃～580℃保温3h～6h，然后炉冷或空冷，在相同的工艺下回火两次，最后进行精加工；

步骤S7：将上述步骤S6加工的切分轮表面进行高能离子注渗碳化钨复合层。

4.根据权利要求3所述的一种高能离子切分轮合金材料的制备方法，其特征在于：上述步骤S7中的碳化钨复合层包括如下步骤：

步骤一，采用将石墨粉和钨粉按原子比1:1的比例置于球磨机中，在氢气保护下球磨50h-150h,合成了晶粒度为3.0-3.5圆的WC粉体；

步骤二，将Co粉和Zr粉按1:1比例置于球磨机中，在氢气保护下球磨30h-50h,形成0.7-0.9nm的Co-Zr混合粉；

步骤三，通过高能离子注渗碳化钨工艺将步骤一60％-75％的WC粉体和步骤二25％-40％的Co-Zr混合粉末；在切分轮表面形成一层渗碳化钨-Co-Zr复合层。