CN113174542A - 多相陶瓷颗粒弥散增强铁基复合材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种多相Ti(C,N)/TiC/TiB2陶瓷颗粒弥散增强铁基复合材料，所述复合材料由Ti(C,N)、TiC、TiB2、Cr、C和Fe构成。本发明还提供一种多相Ti(C,N)/TiC/TiB2陶瓷颗粒弥散增强铁基复合材料的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：将Ti(C,N)、TiC、TiB2、Cr、C和Fe进行湿磨、烘干，得到混合料；将所述混合料装入石墨模具，进行SPS烧结，得到多相Ti(C,N)/TiC/TiB2陶瓷颗粒弥散增强铁基复合材料烧结坯；将所述烧结坯进行热处理，得到多相Ti(C,N)/TiC/TiB2陶瓷颗粒弥散增强铁基复合材料。本发明通过合理调控增强相的含量和成分配比以及热处理工艺，可以制备出组织均匀、晶粒细小的多相Ti(C,N)/TiC/TiB2陶瓷颗粒弥散增强铁基复合材料，实现Ti(C,N)/TiC/TiB2协同强韧化铁基复合材料，提高其强韧性，同时显著改善铁基复合材料的耐磨性和耐蚀性。
Description
技术领域
本发明属于多功能材料技术领域，具体涉及一种多相Ti(C,N)/TiC/TiB2陶瓷颗粒弥散增强铁基复合材料及其制备方法。
背景技术
钢铁耐磨材料作为一种传统的易损耗工程材料，在矿山、冶金、机械、汽车、建材等行业有着广泛的用途，尤其是挖掘、盾构、破碎、磨辊、锤头等设备，常常面临着高温、高速、腐蚀、磨损、振动等恶劣工况。传统的高锰钢、Cr系抗磨铸铁、合金钢等单一钢铁材料的耐磨性与强韧性难以同步提升，已无法满足当前日益复杂的工况对集耐磨、耐蚀、高强韧等性能于一体的高性能钢铁材料的需求。因此，开发集耐磨、耐蚀、高强韧性于一体的高性能铁基复合材料具有重要的工程意义。近年来，颗粒增强铁基复合材料凭借其优异的耐磨、耐蚀性，良好的强度和韧性等特点，受到了科研工作者的青睐。目前，有关颗粒增强铁基复合材料的研究主要集中在单相或双相陶瓷颗粒增强铁基复合材料方面，其综合力学性能仍有待于进一步提高，如东北大学的曹新建等采用电流直加热动态热压烧结制备出了单一颗粒(SiC,TiC,TiN)及双相颗粒(TiC+TiN,SiC+TiN，SiC+TiC)增强铁基复合材料，双相颗粒增强铁基复合材料较单相颗粒增强铁基复合材料表现出了较优异的耐磨性，但其强韧性仍不是很理想。为此，本发明针对传统颗粒增强铁基复合材料的缺点，提出研究开发一种同时兼具良好耐磨性与高强度、高韧性、耐腐蚀等优异性能的多相Ti(C,N)/TiC/TiB2陶瓷颗粒弥散增强铁基复合材料，通过Ti(C,N)/TiC/TiB2陶瓷颗粒的弥散强化作用和TiC/TiB2陶瓷颗粒的晶粒细化作用以及TiB2陶瓷颗粒优异的抗高温氧化性能等特性协同提升铁基复合材料的耐磨性、耐蚀性和强韧性，制备出综合性能优异的颗粒增强铁基复合材料。
发明内容
针对现有技术存在的上述问题，本发明提供一种多相Ti(C,N)/TiC/TiB2陶瓷颗粒弥散增强铁基复合材料及其制备方法。
具体来说，本发明涉及如下方面：
1、一种多相Ti(C,N)/TiC/TiB2陶瓷颗粒弥散增强铁基复合材料，其特征在于，所述复合材料由Ti(C,N)、TiC、TiB2、Cr、C和Fe构成。
2、根据项1所述的复合材料，其特征在于，按所述复合材料的质量百分比计，Ti(C,N)占5％～30％，TiC占1％～20％，TiB2占1％～20％，Cr占5％～15％、C占1％～3％，Fe占50％～87％。
3、根据项2所述的复合材料，其特征在于，按所述复合材料的质量百分比计，Ti(C,N)占5％～20％，TiC占5％～15％，TiB2占3％～10％，Cr占8％～15％，C占2％～3％，Fe占62％～77％。
4、一种多相Ti(C,N)/TiC/TiB2陶瓷颗粒弥散增强铁基复合材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
将Ti(C,N)、TiC、TiB2、Cr、C和Fe进行湿磨、烘干，得到混合料；
将所述混合料装入石墨模具，进行SPS烧结，得到多相Ti(C,N)/TiC/TiB2陶瓷颗粒弥散增强铁基复合材料烧结坯；
将所述烧结坯进行热处理，得到多相Ti(C,N)/TiC/TiB2陶瓷颗粒弥散增强铁基复合材料。
5、根据项4所述的制备方法，其特征在于，按所述混合料的质量百分比计，Ti(C,N)占5％～30％、TiC占1％～20％、TiB2占1％～20％、Cr占5％～15％、C占1％～3％、Fe占50％～87％。
6、根据项4所述的制备方法，其特征在于，按所述混合料的质量百分比计，Ti(C,N)占5％～20％，TiC占5％～15％，TiB2占3％～10％，Cr占8％～15％，C占2％～3％，Fe占62％～77％。
7、根据项4所述的制备方法，其特征在于，所述SPS烧结的烧结温度为800℃～1400℃，优选为900℃～1200℃，保温时间为5～15min，烧结压力为30～50MPa。
8、根据项4所述的制备方法，其特征在于，所述湿磨的工艺参数为：球磨保护气氛为氩气，球料质量比为(8～20)：1，球磨转速为250r/min～400r/min，球磨时间为10～40小时。
9、根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述热处理的工艺为：在800℃～1300℃保温1～4小时，然后风冷至室温；在100℃～700℃回火1～6小时，然后在空气中自然冷却至室温。
10、一种多相Ti(C,N)/TiC/TiB2陶瓷颗粒弥散增强铁基复合材料，其特征在于，所述复合材料由权利要求4-9中任一项所述的制备方法制得。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、本发明提供了一种同时兼具良好耐磨性与高强度、高韧性、耐腐蚀等优异性能的多相Ti(C,N)/TiC/TiB2陶瓷颗粒弥散增强铁基复合材料及其制备方法，通过合理调控增强相的含量和成分配比以及热处理工艺，可以制备出组织均匀、晶粒细小的多相Ti(C,N)/TiC/TiB2陶瓷颗粒弥散增强铁基复合材料，实现Ti(C,N)/TiC/TiB2协同强韧化铁基复合材料，提高其强韧性，同时显著改善铁基复合材料的耐磨性和耐蚀性，制备出综合力学性能更优异的铁基复合材料。
2、本发明中加入的TiC/TiB2陶瓷颗粒一方面可以作为形核基底促进非自发形核，有利于获得晶粒细小的铁基复合材料，另一方面TiB2在高温氧化环境下可以在表面形成液态B2O3氧化膜，可以防止材料进一步被氧化，同时液态B2O3氧化膜可以起到良好的润滑减磨作用，提高铁基复合材料的抗高温氧化性和耐磨性。该材料具有优异的抗氧化、耐磨性、耐高温、断裂韧性、高强度等特性，可用于制作模具、汽车零部件、盾构刀具、耐高温材料、耐磨耐蚀零部件等，具有非常广阔的市场应用前景。
附图说明
图1为本发明实施例3制备的多功能金属-陶瓷复合材料的SEM图；
图2为本发明对比例1制备的多功能金属-陶瓷复合材料的SEM图；
图3为本发明对比例2制备的多功能金属-陶瓷复合材料的SEM图。
具体实施方式
下面结合实施例进一步说明本发明，应当理解，实施例仅用于进一步说明和阐释本发明，并非用于限制本发明。
除非另外定义，本说明书中有关技术的和科学的术语与本领域内的技术人员所通常理解的意思相同。虽然在实验或实际应用中可以应用与此间所述相似或相同的方法和材料，本文还是在下文中对材料和方法做了描述。在相冲突的情况下，以本说明书包括其中定义为准，另外，材料、方法和例子仅供说明，而不具限制性。以下结合具体实施例对本发明作进一步的说明，但不用来限制本发明的范围。
本发明提供一种多相Ti(C,N)/TiC/TiB2陶瓷颗粒弥散增强铁基复合材料，所述复合材料由Ti(C,N)、TiC、TiB2、Cr、C和Fe构成。
在一个具体的实施方式中，所述复合材料的质量百分比计，Ti(C,N)占5％～30％，例如可以为5％、10％、15％、20％、25％、30％；TiC占1％～20％，例如可以为1％、5％、8％、10％、12％、15％、18％、20％；TiB2占1％～20％，例如可以为1％、3％、5％、8％、10％、12％、15％、18％、20％；Cr占5％～15％，例如可以为5％、8％、10％、12％、15％；C占1％～3％，例如可以为1％、2％、3％；Fe占50％～87％，例如可以为50％、55％、60％、62％、65％、70％、77％、80％、87％。
在一个具体的实施方式中，所述复合材料的质量百分比计，Ti(C,N)占5％～20％，TiC占5％～15％，TiB2占3％～10％，Cr占8％～15％，C占2％～3％，Fe占62％～77％。本发明还提供一种多相Ti(C,N)/TiC/TiB2陶瓷颗粒弥散增强铁基复合材料的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
将Ti(C,N)、TiC、TiB2、Cr、C和Fe进行湿磨、烘干，得到混合料；
将所述混合料装入石墨模具，进行SPS烧结，得到多相Ti(C,N)/TiC/TiB2陶瓷颗粒弥散增强铁基复合材料烧结坯；
将所述烧结坯进行热处理，得到多相Ti(C,N)/TiC/TiB2陶瓷颗粒弥散增强铁基复合材料。
其中，Ti(C,N)、TiC、TiB2、Cr、C和Fe可以任意的比例混合。在一个具体的实施方式中，按所述混合料的质量百分比计，Ti(C,N)占5％～30％、TiC占1％～20％、TiB2占1％～20％、Cr占5％～15％、C占1％～3％、Fe占50％～87％。
在一个优选的实施方式中，按所述混合料的质量百分比计，5％～20％，TiC占5％～15％，TiB2占3％～10％，Cr占8％～15％，C占2％～3％，Fe占62％～77％。。
湿磨工艺具体为将Ti(C,N)、TiC、TiB2、Cr、C和Fe混合后，在高能球磨机上进行湿磨，湿磨介质为无水乙醇或丙酮，湿磨介质的用量可根据原料的用量灵活调节。
在一个具体的实施方式中，湿磨的工艺参数为：球磨保护气氛为氩气，球料质量比为(8～20)：1，球磨转速为250r/min～400r/min，球磨时间为10～40小时。
SPS烧结即为放电等离子烧结(Spark Plasma Sintering，简称SPS)又称“等离子活化烧结”(Plasma Etivated Sintering，简称PAS)是制备功能材料的一种全新技术，它具有升温速度快、烧结时间短、组织结构可控、节能环保等鲜明特点，可用来制备金属材料、陶瓷材料、复合材料，也可用来制备纳米块体材料、非晶块体材料、梯度材料等。
在本发明的一个具体实施方式中，所述SPS烧结的烧结温度为800℃～1400℃，优选为900℃～1200℃，保温时间为5～15min，烧结压力为30～50MPa。
在一个具体的实施方式中，所述热处理的工艺为：在800℃～1300℃加热1～4小时，然后风冷至室温；在100℃～700℃回火1～6小时，然后在空气中自然冷却至室温。
本发明还提供由上述制备方式制得的多相Ti(C,N)/TiC/TiB2陶瓷颗粒弥散增强铁基复合材料。
实施例
实施例1
本实施例所述多相Ti(C,N)/TiC/TiB2陶瓷颗粒弥散增强铁基复合材料的制备方法如下：
(1)混料
按照质量百分比为Ti(C,N)：5％，TiC：1％，TiB2：5％，Cr：5％，C：1％，Fe：83％进行称量，将各原料粉末在高能球磨机上进行湿磨，球磨保护气氛为氩气，球料质量比为8:1，球磨转速为250r/min，球磨时间为40小时，湿磨介质为无水乙醇，然后将湿磨后所得混合浆料烘干，即得到混合粉末。
(2)烧结
将球磨后的混合粉末装入石墨模具，抽真空至100Pa以下，然后进行SPS烧结，具体SPS烧结工艺参数为：烧结温度为800℃，保温时间为15min，烧结压力为50MPa,即得到多相Ti(C,N)/TiC/TiB2陶瓷颗粒弥散增强铁基复合材料烧结坯。
(3)热处理
将多相Ti(C,N)/TiC/TiB2陶瓷颗粒弥散增强铁基复合材料烧结坯在800℃热处理4小时，风冷至室温，然后再在700℃回火6小时，在空气中自然冷却至室温，即可得到多相Ti(C,N)/TiC/TiB2陶瓷颗粒弥散增强铁基复合材料。
实施例2
本实施例所述多相Ti(C,N)/TiC/TiB2陶瓷颗粒弥散增强铁基复合材料的制备方法如下：
(1)混料
按照质量百分比为Ti(C,N)：10％，TiC：5％，TiB2：1％，Cr：10％，C：2％，Fe：72％进行称量，将各原料粉末在高能球磨机上进行湿磨，球磨保护气氛为氩气，球料质量比为15:1，球磨转速为350r/min，球磨时间为20小时，湿磨介质为丙酮，然后将湿磨后所得混合浆料烘干，即得到混合粉末。
(2)烧结
将球磨后的混合粉末装入石墨模具，抽真空至10Pa以下，然后进行SPS烧结，具体SPS烧结工艺参数为：烧结温度为1000℃，保温时间为10min，烧结压力为40MPa,即得到多相Ti(C,N)/TiC/TiB2陶瓷颗粒弥散增强铁基复合材料烧结坯。
(3)热处理
将多相Ti(C,N)/TiC/TiB2陶瓷颗粒弥散增强铁基复合材料烧结坯在1000℃热处理2小时，风冷至室温，然后再在500℃回火3小时，在空气中自然冷却至室温，即可得到多相Ti(C,N)/TiC/TiB2陶瓷颗粒弥散增强铁基复合材料。
实施例3
本实施例所述多相Ti(C,N)/TiC/TiB2陶瓷颗粒弥散增强铁基复合材料的制备方法如下：
(1)混料
按照质量百分比为Ti(C,N)：20％，TiC：8％，TiB2：5％，Cr：15％，C：3％，Fe：49％进行称量，将各原料粉末在高能球磨机上进行湿磨，球磨保护气氛为氩气，球料质量比为20:1，球磨转速为400r/min，球磨时间为10小时，湿磨介质为无水乙醇，然后将湿磨后所得混合浆料烘干，即得到混合粉末。
(2)烧结
将球磨后的混合粉末装入石墨模具，抽真空至10Pa以下，然后进行SPS烧结，具体SPS烧结工艺参数为：烧结温度为1050℃，保温时间为10min，烧结压力为40MPa,即得到多相Ti(C,N)/TiC/TiB2陶瓷颗粒弥散增强铁基复合材料烧结坯。
(3)热处理
将多相Ti(C,N)/TiC/TiB2陶瓷颗粒弥散增强铁基复合材料烧结坯在950℃热处理1小时，风冷至室温，然后再在500℃回火3小时，在空气中自然冷却至室温，即可得到多相Ti(C,N)/TiC/TiB2陶瓷颗粒弥散增强铁基复合材料。
实施例4
本实施例所述多相Ti(C,N)/TiC/TiB2陶瓷颗粒弥散增强铁基复合材料的制备方法如下：
(1)混料
按照质量百分比为Ti(C,N)：30％，TiC：2％，TiB2：5％，Cr：10％，C：3％，Fe：50％进行称量，将各原料粉末在高能球磨机上进行湿磨，球磨保护气氛为氩气，球料质量比为20:1，球磨转速为400r/min，球磨时间为10小时，湿磨介质为无水乙醇，然后将湿磨后所得混合浆料烘干，即得到混合粉末。
(2)烧结
将球磨后的混合粉末装入石墨模具，抽真空至10Pa以下，然后进行SPS烧结，具体SPS烧结工艺参数为：烧结温度为1300℃，保温时间为5min，烧结压力为35MPa,即得到多相Ti(C,N)/TiC/TiB2陶瓷颗粒弥散增强铁基复合材料烧结坯。
(3)热处理
将多相Ti(C,N)/TiC/TiB2陶瓷颗粒弥散增强铁基复合材料烧结坯在1100℃热处理2小时，风冷至室温，然后再在500℃回火2小时，在空气中自然冷却至室温，即可得到多相Ti(C,N)/TiC/TiB2陶瓷颗粒弥散增强铁基复合材料。
实施例5
本实施例所述多相Ti(C,N)/TiC/TiB2陶瓷颗粒弥散增强铁基复合材料的制备方法如下：
(1)混料
按照质量百分比为Ti(C,N)：4％，TiC：20％，TiB2：20％，Cr：5％，C：1％，Fe：50％进行称量，将各原料粉末在高能球磨机上进行湿磨，球磨保护气氛为氩气，球料质量比为20:1，球磨转速为300r/min，球磨时间为30小时，湿磨介质为丙酮，然后将湿磨后所得混合浆料烘干，即得到混合粉末。
(2)烧结
将球磨后的混合粉末装入石墨模具，抽真空至10Pa以下，然后进行SPS烧结，具体SPS烧结工艺参数为：烧结温度为1100℃，保温时间为10min，烧结压力为35MPa,即得到多相Ti(C,N)/TiC/TiB2陶瓷颗粒弥散增强铁基复合材料烧结坯。
(3)热处理
将多相Ti(C,N)/TiC/TiB2陶瓷颗粒弥散增强铁基复合材料烧结坯在1200℃热处理2小时，风冷至室温，然后再在600℃回火1小时，在空气中自然冷却至室温，即可得到多相Ti(C,N)/TiC/TiB2陶瓷颗粒弥散增强铁基复合材料。
实施例6
本实施例所述多相Ti(C,N)/TiC/TiB2陶瓷颗粒弥散增强铁基复合材料的制备方法如下：
(1)混料
按照质量百分比为Ti(C,N)：4％，TiC：10％，TiB2：10％，Cr：15％，C：1％，Fe：60％进行称量，将各原料粉末在高能球磨机上进行湿磨，球磨保护气氛为氩气，球料质量比为15:1，球磨转速为350r/min，球磨时间为20小时，湿磨介质为无水乙醇，然后将湿磨后所得混合浆料烘干，即得到混合粉末。
(2)烧结
将球磨后的混合粉末装入石墨模具，抽真空至10Pa以下，然后进行SPS烧结，具体SPS烧结工艺参数为：烧结温度为1200℃，保温时间为12min，烧结压力为30MPa,即得到多相Ti(C,N)/TiC/TiB2陶瓷颗粒弥散增强铁基复合材料烧结坯。
(3)热处理
将多相Ti(C,N)/TiC/TiB2陶瓷颗粒弥散增强铁基复合材料烧结坯在1100℃热处理2小时，风冷至室温，然后再在100℃回火6小时，在空气中自然冷却至室温，即可得到多相Ti(C,N)/TiC/TiB2陶瓷颗粒弥散增强铁基复合材料。
实施例7
本实施例所述多相Ti(C,N)/TiC/TiB2陶瓷颗粒弥散增强铁基复合材料的制备方法如下：
(1)混料
按照质量百分比为Ti(C,N)：5％，TiC：1％，TiB2：1％，Cr：5％，C：1％，Fe：87％进行称量，将各原料粉末在高能球磨机上进行湿磨，球磨保护气氛为氩气，球料质量比为15:1，球磨转速为350r/min，球磨时间为20小时，湿磨介质为无水乙醇，然后将湿磨后所得混合浆料烘干，即得到混合粉末。
(2)烧结
将球磨后的混合粉末装入石墨模具，抽真空至10Pa以下，然后进行SPS烧结，具体SPS烧结工艺参数为：烧结温度为900℃，保温时间为10min，烧结压力为45MPa,即得到多相Ti(C,N)/TiC/TiB2陶瓷颗粒弥散增强铁基复合材料烧结坯。
(3)热处理
将多相Ti(C,N)/TiC/TiB2陶瓷颗粒弥散增强铁基复合材料烧结坯在1100℃热处理2小时，风冷至室温，然后再在400℃回火4小时，在空气中自然冷却至室温，即可得到多相Ti(C,N)/TiC/TiB2陶瓷颗粒弥散增强铁基复合材料。
对比例1
本对比例复合材料的制备方法如下：
(1)混料
按照质量百分比为Ti(C,N)：33％，Cr：5％，C：1％，Fe：61％进行称量，将各原料粉末在高能球磨机上进行湿磨，球磨保护气氛为氩气，球料质量比为20:1，球磨转速为400r/min，球磨时间为10小时，湿磨介质为无水乙醇，然后将湿磨后所得混合浆料烘干，即得到混合粉末。
(2)烧结
将球磨后的混合粉末装入石墨模具，抽真空至10Pa以下，然后进行SPS烧结，具体SPS烧结工艺参数为：烧结温度为1050℃，保温时间为10min，烧结压力为40MPa,即得到Ti(C,N)陶瓷颗粒弥散增强铁基复合材料烧结坯。
(3)热处理
将Ti(C,N)陶瓷颗粒弥散增强铁基复合材料烧结坯在950℃热处理1小时，风冷至室温，然后再在500℃回火3小时，在空气中自然冷却至室温，即可得到Ti(C,N)陶瓷颗粒弥散增强铁基复合材料。
对比例2
本对比例复合材料的制备方法如下：
(1)混料
按照质量百分比为Ti(C,N)：25％，TiC：8％，Cr：15％，C：3％，Fe：49％进行称量，将各原料粉末在高能球磨机上进行湿磨，球磨保护气氛为氩气，球料质量比为8:1，球磨转速为250r/min，球磨时间为40小时，湿磨介质为无水乙醇，然后将湿磨后所得混合浆料烘干，即得到混合粉末。
(2)烧结
将球磨后的混合粉末装入石墨模具，抽真空至10Pa以下，然后进行SPS烧结，具体SPS烧结工艺参数为：烧结温度为1050℃，保温时间为10min，烧结压力为40MPa,即得到多相Ti(C,N)/TiC陶瓷颗粒弥散增强铁基复合材料烧结坯。
(3)热处理
将多相Ti(C,N)/TiC陶瓷颗粒弥散增强铁基复合材料烧结坯在950℃热处理1小时，风冷至室温，然后再在500℃回火3小时，在空气中自然冷却至室温，即可得到多相Ti(C,N)/TiC陶瓷颗粒弥散增强铁基复合材料。
将实施例3和对比例1、2制备得到的多功能金属-陶瓷复合材料进行扫描电镜测定，其扫描电镜图分别如图1、图2、图3所示。
针对实施例和对比例制备的复合材料，采用维氏硬度计测试硬度和断裂韧性，结果如表1所示。
表1
| 硬度(GPa) | 断裂韧性(MPa·m<sup>1/2</sup>) | |
| 实施例1 | 1.16 | 11.7 |
| 实施例2 | 1.22 | 12.1 |
| 实施例3 | 1.42 | 14.7 |
| 对比例1 | 1.04 | 10.8 |
| 对比例2 | 1.12 | 11.2 |
针对实施例和对比例制备的复合材料，采用摩擦磨损试验机测试了复合材料的磨损系数，结果如表2所示。
表2
| 磨损系数(mm<sup>3</sup>/N·m) | |
| 实施例1 | 2.9×10<sup>-6</sup> |
| 实施例2 | 6.6×10<sup>-7</sup> |
| 实施例3 | 3.2×10<sup>-7</sup> |
| 对比例1 | 8.4×10<sup>-6</sup> |
| 对比例2 | 3.9×10<sup>-6</sup> |
Claims (10)
1.一种多相Ti(C,N)/TiC/TiB2陶瓷颗粒弥散增强铁基复合材料，其特征在于，所述复合材料由Ti(C,N)、TiC、TiB2、Cr、C和Fe构成。
2.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，按所述复合材料的质量百分比计，Ti(C,N)占5％～30％，TiC占1％～20％，TiB2占1％～20％，Cr占5％～15％、C占1％～3％，Fe占50％～87％。
3.根据权利要求2所述的复合材料，其特征在于，按所述复合材料的质量百分比计，Ti(C,N)占5％～20％，TiC占5％～15％，TiB2占3％～10％，Cr占8％～15％，C占2％～3％，Fe占62％～77％。
4.一种多相Ti(C,N)/TiC/TiB2陶瓷颗粒弥散增强铁基复合材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
将Ti(C,N)、TiC、TiB2、Cr、C和Fe进行湿磨、烘干，得到混合料；
将所述混合料装入石墨模具，进行SPS烧结，得到多相Ti(C,N)/TiC/TiB2陶瓷颗粒弥散增强铁基复合材料烧结坯；
将所述烧结坯进行热处理，得到多相Ti(C,N)/TiC/TiB2陶瓷颗粒弥散增强铁基复合材料。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，按所述混合料的质量百分比计，Ti(C,N)占5％～30％、TiC占1％～20％、TiB2占1％～20％、Cr占5％～15％、C占1％～3％、Fe占50％～87％。
6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，按所述混合料的质量百分比计，Ti(C,N)占5％～20％，TiC占5％～15％，TiB2占3％～10％，Cr占8％～15％，C占2％～3％，Fe占62％～77％。
7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述SPS烧结的烧结温度为800℃～1400℃，优选为900℃～1200℃，保温时间为5～15min，烧结压力为30～50MPa。
8.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述湿磨的工艺参数为：球磨保护气氛为氩气，球料质量比为(8～20)：1，球磨转速为250r/min～400r/min，球磨时间为10～40小时。
9.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述热处理的工艺为：在800℃～1300℃保温1～4小时，然后风冷至室温；在100℃～700℃回火1～6小时，然后在空气中自然冷却至室温。
10.一种多相Ti(C,N)/TiC/TiB2陶瓷颗粒弥散增强铁基复合材料，其特征在于，所述复合材料由权利要求4-9中任一项所述的制备方法制得。
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| CN110952028A (zh) * | 2019-12-19 | 2020-04-03 | 广东省材料与加工研究所 | 内生析出增强相的Cr-Ni系奥氏体耐热钢及其制备方法 |
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