[发明专利]铁基复合材料及其制备方法

摘要

本发明涉及一种铁基复合材料，铁基复合材料的增强相为由Nb和C原子原位反应生成的NbC颗粒，对铁基复合材料表面进行氮化处理形成Nb(C、N)颗粒增强相，铁基复合材料增强相体积分数为26～43％；并且公开了铁基复合材料的具体制备方法。本发明的有益效果是：原位合成NbC增强的铁基复合材料，并进行氮化处理，在材料表面生成一种Nb(C、N)固溶体增强相，与心部NbC增强体之间呈梯度分布；由于复合材料的增强相是原位反应合成的，增强相与基体界面是反应生成的，没有污染问题，该复合材料具有极高的耐磨性能，尤其是表面性能更加优异，复合材料的制备工艺简单，生产成本相对较低。

主权项

1.一种铁基复合材料，其特征是：所述的铁基复合材料的增强相为由Nb和C原子原位反应生成的NbC颗粒，铁基复合材料表面经氮化处理形成Nb(C、N)固溶体增强相，铁基复合材料增强相体积分数为26～43％，以质量百分数计，铁基复合材料含有23～38％的Nb和3～5％的C；所述的铁基复合材料的制备方法包括以下步骤：(1)将铁粉、铌铁粉和石墨粉混合，加入球磨罐中，加入磨球，在球磨罐中加入无水酒精覆盖混合粉末；(2)在球磨机中进行球磨，球磨机的转速为150～250r/min，球磨时间为24h；(3)球磨后的粉末与粘结剂混合均匀，过筛，在压力机中压制成零件压坯，压制压力为350～400Mpa，保压时间为30～60s；(4)将压制好的零件压坯放入真空烧结炉中烧结，先以10℃/min的速度加热到550℃，保温30min，然后以10℃/min的速度升温到1050℃，保温100min，最后加热到最终温度1380～1420℃，保温60～90min；(5)降温到700～900℃，通入氮气，压力为0.25～0.30MP a，保温6～12h，使表面NbC颗粒氮化生成Nb(C、N)，制得铁基复合材料。