[发明专利]一种大马士革钢的制备方法

说明书

本发明提供一种大马士革钢的制备方法，包括：以两种或两种以上化学组成不同的金属合金粉末为原料，依次经粘结剂喷射成形处理得到初坯，热等静压处理得到热压坯或者具有复杂结构的最终件，再将所述热压坯进行塑性加工变形及球化退火处理后得到变形坯，所述变形坯或所述具有复杂结构的最终件经过浸蚀处理得到具有特定花纹的大马士革钢；本发明利用粘接剂喷射成形及热等静压工艺，通过合理控制工艺参数，可获得致密度高、均匀性好、纯净度高、工艺性能优良、根据需求定制花纹样式的大马士革钢，并且本发明的制备工艺简单高效、制备成本低。

技术领域

本发明属于刀具用钢的制备技术领域，具体涉及一种大马士革钢的制备方法。

背景技术

采用大马士革钢制造的刀具除刀具表面充满艺术感的花纹这一最显著特征外，该刀具还表现出出色的强韧性、初始锋利度以及锋利耐用度，长久以来被认为是冷兵器时代的兵器之王。由于当时大马士革钢生产者对该制造工艺严密控制以及后来火器时代的到来，导致大马士革钢的制造方法失传。对于大马士革钢的研究和复现已成为近代材料冶金的重要课题。

专利CN106048177A公开了一种大马士革钢的制备方法，以低、中碳钢为原料基材，高碳钢、不锈钢、合金钢、合金和铸铁为被包覆材料，通过坯材设计、组坯、表面处理、熔炼、铸锭、锻造、轧制、均匀化退火及其表面浸蚀工艺制备得到大马士革钢。

专利CN108436401B公开了一种大马士革钛或锆的制备方法，通过纹路设计、基材清洗表面处理、真空热堆积熔铸、氩弧焊接加固、表面铣加工、探伤、锻造、轧制、热处理及表面打磨、腐蚀烤色工艺制备得到大马士革钛或锆有色金属，用其制备的EDC产品及户外小工具外观漂亮、重量轻、耐腐蚀、强度高，满足更多高端EDC户外小工具及装饰品客户的需求；使我国具有了自己制造大马士革纹路的工艺方法，能够直接将现有的钛、锆基材制备成具有自己独特风格的大马士革钛、锆有色金属坯料，满足人们对高端EDC户外小工具及装饰品的需求，不需从外国进口材料，大大降低了制造成本。

上述制备大马士革钢的方法中存在制备工艺复杂、成本高、效率低、花纹样式单一、较难做成特定纹路及特定花样图案、难以规模生产等缺点，且存在层间结合力差等问题。此外，专利CN106048177A在熔铸制备及专利CN108436401B在真空热堆积焊接熔铸过程还存在组织粗大等缺点。因此制备得到一种致密度高、均匀性好、纯度高、工艺性能优良，可根据需求定制花纹样式的大马士革钢尤为重要。

发明内容

针对现有技术存在的不足及缺陷，本发明旨在提供一种大马士革钢的制备方法；本发明利用粘接剂喷射成形及热等静压工艺，通过合理控制工艺参数，可获得致密度高(相对密度接近100％)、均匀性好、纯净度高、工艺性能优良、根据需求定制花纹样式的大马士革钢，并且本发明的制备工艺简单高效、制备成本低。

为了实现上述目的，本发明第一方面提供了一种大马士革钢的制备方法，采用如下的技术方案：

一种大马士革钢的制备方法，包括：以两种或两种以上化学组成不同的金属合金粉末为原料，依次经粘结剂喷射成形处理得到初坯，热等静压处理得到热压坯或者具有复杂结构的最终件，再将所述热压坯进行塑性加工变形及球化退火处理后得到变形坯，所述变形坯或所述具有复杂结构的最终件经过浸蚀处理得到具有特定花纹的大马士革钢；

其中，在所述粘结剂喷射成形处理得到初坯中，首先根据大马士革钢的纹路要求设计3D模型，然后通过向不同的金属合金粉末层间喷射粘结剂进而打印得到由不同金属合金粉末形成的多层结构初坯；最后将所述初坯进行脱脂处理。