CN115029606A - 一种双增强相高铬铸铁耐磨复合材料的粉末冶金制备方法 - Google Patents

一种双增强相高铬铸铁耐磨复合材料的粉末冶金制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种双增强相高铬铸铁耐磨复合材料的粉末冶金制备方法，该方法包括：一、将原料粉末Ti2AlN粉、经合金化方法处理得到的ZTA粉和高铬铸铁粉球磨混匀得到混合粉末；二、将混合粉末加压烧结得到双增强相高铬铸铁耐磨复合材料。本发明中Ti2AlN粉原位分解生成小尺寸的TiNx颗粒与外加的ZTA粉颗粒作为增强相起到双尺寸双相协同强化作用，有效提高了双增强相高铬铸铁耐磨复合材料的强韧性和耐磨性，增强应对复杂磨损环境的能力，同时通过外加ZTA粉增强相减少了Ti2AlN粉用量，降低了原料成本，且加压烧结使得TiNx颗粒增强相分布均匀，而ZTA颗粒在温度变化过程中经历相变体积膨胀，提高复合材料的致密性。

Description

一种双增强相高铬铸铁耐磨复合材料的粉末冶金制备方法
技术领域
本发明属于粉末冶金法技术领域，具体涉及一种双增强相高铬铸铁耐磨复合材料的粉末冶金制备方法。
背景技术
M7C3（M=Fe，Cr）是一种高硬度的碳化物，它普遍存在于高铬铸铁里，这种现象是高铬铸铁与其它铁质材料的最大区别之一。M7C3碳化物的存在使得高铬铸铁成为一种性能优良的耐磨材料，并广泛应用于机械、冶金和矿业等行业上的耐磨设备，如烧结机篦条、磨辊、衬板、高炉、磨球、轧辊等。虽然高铬铸铁取得了良好的应用效益，但是在使用过程中容易产生剥落、断裂等问题，使得服役寿命缩短，安全性降低。这是因为在高铬铸铁的制备过程中明显存在这样一种问题，即M7C3碳化物快速生长的特性使其容易形成粗大晶粒，从而导致高铬铸铁强韧性变低，脆性太大。
为了从根本上解决高铬铸铁的问题，就要从细化M7C3碳化物入手，来提升高铬铸铁的性能，提升使用安全性。许多专家学者采取了如下措施：如热处理来抑制M7C3碳化物的长大（文献1, J. Alloys Compd. 2016; 672: 324; 文献2, Mater. Sci. Eng. A 2008;487: 171; 文献3, Mater. Des. 2017; 126: 278）、添加合金或稀土元素来细化M7C3碳化物（文献4, Wear 2017; 376: 542; 文献5,Wear 2007; 263: 808），但不具有很好的细化M7C3碳化物的效果。中国专利（申请号201910424789.6）提出了一种超高耐磨过共晶高铬铸铁材料及制备方法，涉及化学成分含量和熔炼工艺步骤改进，但由于碳和铬的含量高，导致碳化物数量多，因此虽然提高了耐磨性，但碳化物粗大的问题没有得到解决，会进一步导致脆性大、易断裂等问题。
铸造法是现在企业和厂家较为广泛采用的一种制备高铬铸铁的方法，但是上述根本问题也没有得到有效解决。此外，将高铬铸铁制备成复合材料，如添加氧化铝，碳化钛，碳化铌，氧化锆等硬质陶瓷颗粒，可以提升陶瓷颗粒增强高铬铸铁复合材料的耐磨性。然而以上这些陶瓷颗粒与高铬铸铁的界面会很容易产生气孔，界面结合不牢固，存在很大的隐患。如果添加小尺寸陶瓷颗粒，会显示出更好的耐磨性能，但是和大尺寸陶瓷颗粒相比，明显提升了成本。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种双增强相高铬铸铁耐磨复合材料的粉末冶金制备方法。该方法将Ti2AlN粉、经合金化方法处理得到的ZTA粉和高铬铸铁粉球磨混匀后加压烧结，使得Ti2AlN粉原位分解生成小尺寸的TiNx颗粒与外加的ZTA粉颗粒作为增强相，抑制了高铬铸铁耐磨复合材料中M7C3碳化物的长大粗化，并起到双尺寸双相协同强化作用，有效提高了双增强相高铬铸铁耐磨复合材料的强韧性和耐磨性，降低了成本。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种双增强相高铬铸铁耐磨复合材料的粉末冶金制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤一、将原料粉末Ti2AlN粉、经合金化方法处理得到的ZTA粉和高铬铸铁粉装入球磨罐中，然后置于球磨机中进行球磨混匀，得到混合粉末；
步骤二、将步骤一中得到的混合粉末装入石墨模具内并置于高温烧结炉中，然后在氩气保护气氛或真空下进行加压烧结，得到双增强相高铬铸铁耐磨复合材料；所述双增强相高铬铸铁耐磨复合材料中含有TiNx原位自生增强相与ZTA外加增强相。
本发明以Ti2AlN粉、经合金化方法处理得到的ZTA粉（即氧化锆增韧氧化铝粉）和高铬铸铁粉为原料粉末，球磨混匀后经加压烧结得到双增强相高铬铸铁耐磨复合材料。本发明的制备过程中，首先通过球磨使得原料粉末中各成分混合均匀，然后通过加压烧结，使得大尺寸的前驱体Ti2AlN粉原位分解生成小尺寸的TiNx颗粒，该原位自生的细小TiNx颗粒与外加的ZTA粉颗粒作为增强相，钉扎在高铬铸铁耐磨复合材料中M7C3碳化物生长的前端，抑制了高铬铸铁耐磨复合材料中M7C3碳化物的长大粗化，并起到双尺寸双相协同强化作用，有效提高了高铬铸铁耐磨复合材料的强韧性和耐磨性，增强了高铬铸铁耐磨复合材料应对复杂磨损环境的能力；同时，本发明通过添加经合金化方法处理得到的ZTA粉作为外加增强相，降低了原位自生增强相的前驱粉Ti2AlN粉的用量，避免了MAX陶瓷相（Ti2AlN粉）用量过多导致其分解后A位元素大量逸出留下大量孔洞，且加压烧结过程中原位自生的TiNx颗粒增强相均匀分布，而ZTA粉颗粒在温度变化过程中因晶粒相变而体积膨胀，有效填充Ti2AlN粉分解留下的孔洞，提高了高铬铸铁耐磨复合材料的致密度，避免了单独使用MAX陶瓷相（Ti2AlN粉）增强高铬铸铁材料的孔洞问题，消除了增强相与高铬铸铁基体的界面结合不牢固的隐患，进一步提高了高铬铸铁耐磨复合材料的强韧性和耐磨性；另外，相较于外添加价格较高的小尺寸TiNx颗粒作为增强相，本发明采用Ti2AlN粉进行原位自生获得TiNx颗粒以及添加ZTA粉作为外加增强相的原料、制备成本更低，提高了本发明方法的经济性。
上述的一种双增强相高铬铸铁耐磨复合材料的粉末冶金制备方法，其特征在于，步骤一中所述原料粉末中Ti2AlN粉的粒径不超过1mm，经合金化方法处理得到的ZTA粉的粒径不超过2mm，高铬铸铁粉的粒径不超过0.5mm。在上述限定尺寸范围内，前驱体Ti2AlN粉的尺寸对分解后形成最终增强相TiNx的尺寸影响较小，目的产物TiNx颗粒增强相的尺寸范围为5μm以内，ZTA粉的粒径基本不发生变化，因此最终可生成双尺寸增强相，而限定高铬铸铁粉的粒径，有利于制备出性能优异的高铬铸铁耐磨复合材料。
上述的一种双增强相高铬铸铁耐磨复合材料的粉末冶金制备方法，其特征在于，步骤一中所述原料粉末中Ti2AlN粉的质量含量不超过40%，经合金化方法处理得到的ZTA粉的质量含量不超过30%，其余为高铬铸铁粉。通过限定原料粉末的组成，控制了双增强相的含量，有利于发挥本发明中双增强相高铬铸铁耐磨复合材料的优异性能，表面过高的增强相含量不利于增强相的均匀分散、容易造成颗粒团聚的难题。
上述的一种双增强相高铬铸铁耐磨复合材料的粉末冶金制备方法，其特征在于，步骤一中所述球磨混匀采用玛瑙球或陶瓷球作为磨球，且磨球与原料粉末的质量比为1~5：1，所述球磨混匀的速度为150r/min~400r/min，时间为5h~10h。上述球磨混匀参数有利于原料粉末的均匀混合。
上述的一种双增强相高铬铸铁耐磨复合材料的粉末冶金制备方法，其特征在于，步骤二中所述加压烧结的过程为：先以5℃/min~150℃/min的速率将炉温升至目标产物复合材料的熔点以上150℃~500℃并保温5min~60min，然后以10℃/min~100℃/min的速率将炉温降至目标产物复合材料的熔点以下50℃~300℃，再施加10MPa~100MPa的压力并保温30min~180min。本发明上述加压烧结的过程中，首先通过控制升温速度、保温温度和时间，使得较大尺寸的Ti2AlN颗粒原位分解为微米级尺寸晶粒TiNx，同时，使细小TiNx晶粒和大尺寸ZTA颗粒分散均匀，然后控制降温速度结合降温后加压保温，使得样品充分致密化，提高了双增强相高铬铸铁耐磨复合材料的力学性能。最终，双增强相高铬铸铁耐磨复合材料的硬度大于64HRC，弯曲强度大于300MPa，压缩强度大于1.1GPa，断裂韧性大于7MPa·m1/2。
上述的一种双增强相高铬铸铁耐磨复合材料的粉末冶金制备方法，其特征在于，步骤二中所述高温烧结炉为真空热压炉或SPS放电等离子烧结炉。
上述的一种双增强相高铬铸铁耐磨复合材料的粉末冶金制备方法，其特征在于，步骤二中所述TiNx原位自生增强相还可替换为MAX相、MAB相、MXene、MBene、W元素或Ti元素原位反应生成的增强相，所述ZTA外加增强相还可替换为WC、SiC或TiB2外加增强相。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、本发明将Ti2AlN粉、经合金化方法处理得到的ZTA粉和高铬铸铁粉球磨混匀后加压烧结，使得Ti2AlN粉原位分解生成小尺寸的TiNx颗粒与外加的ZTA粉颗粒作为增强相，抑制了高铬铸铁耐磨复合材料中M7C3碳化物的长大粗化，并起到双尺寸双相协同强化作用，有效提高了双增强相高铬铸铁耐磨复合材料的强韧性和耐磨性。
2、本发明采用加压烧结，使得大尺寸的前驱体Ti2AlN粉原位分解生成小尺寸的TiNx颗粒，且通过加压提高了高铬铸铁耐磨复合材料的致密度，有利于提高高铬铸铁耐磨复合材料的硬度和耐磨性。
3、本发明采用合金化处理的ZTA粉作为增强相降低了前驱粉Ti2AlN粉的用量，减少了Ti2AlN粉分解形成的孔洞数量，同时ZTA粉颗粒还有效填充了Ti2AlN粉分解形成的孔洞，避免了高铬铸铁材料的孔洞问题，提高了增强相与高铬铸铁基体的界面结合牢固程度，有利于充分发挥各物相的作用优势，进一步提高了高铬铸铁耐磨复合材料的强韧性和耐磨性。
4、本发明的高铬铸铁耐磨复合材料中含有大量的多尺寸多相碳化物，有效阻挡了裂纹扩展，并消耗裂纹扩展能，进一步提高了的高铬铸铁耐磨复合材料的强韧性、硬度和耐磨性。
5、本发明中前驱体Ti2AlN粉原位分解生成TiNx颗粒的同时还生成少量的Al，并固溶到高铬铸铁基体中起到强化效果，且合金化处理的ZTA也对高铬铸铁耐磨复合材料起到增韧增强的作用。
6、本发明方法中的增强相不局限于ZTA和TiNx，前驱体也不局限于Ti2AlN，可采取其它MAX相、MAB相、MXene、MBene、W元素、Ti元素等来原位反应生成增强相及外加WC、SiC、TiB2等增强相来结合获取多尺寸多相增强相，扩大了本发明方法的应用范围。
7、本发明制备的双增强相高铬铸铁耐磨复合材料间距高强韧性和高耐磨性，在耐磨辊套柱钉、球磨机衬板、磨球等设备部件方面具有良好的应用前景。
8、本发明的制备工艺简单、对设备要求较少、操作容易，有效解决了高铬铸铁复合材料现存的问题，获得综合性能良好的高铬铸铁耐磨复合材料。
下面通过附图和实施例对本发明的技术方案作进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明实施例1制备的双增强相高铬铸铁耐磨复合材料的扫描电镜图。
图2a为本发明实施例1制备的双增强相高铬铸铁耐磨复合材料中的Fe元素分布图。
图2b为本发明实施例1制备的双增强相高铬铸铁耐磨复合材料中的Cr元素分布图。
图2c为本发明实施例1制备的双增强相高铬铸铁耐磨复合材料中的Ti元素分布图。
图2d为本发明实施例1制备的双增强相高铬铸铁耐磨复合材料中的Al元素分布图。
图2e为本发明实施例1制备的双增强相高铬铸铁耐磨复合材料中的Zr元素分布图。
图2f为本发明实施例1制备的双增强相高铬铸铁耐磨复合材料中的O元素分布图。
具体实施方式
实施例1
本实施例的制备方法包括以下步骤：
步骤一、将原料粉末10g的Ti2AlN粉、10g经合金化方法处理得到的ZTA粉和80g高铬铸铁粉装入球磨罐中，采用玛瑙球作为磨球，且磨球与原料粉末的质量比为1：1，然后置于球磨机中以150r/min的速度球磨混匀10h，得到混合粉末；所述原料粉末中Ti2AlN粉的粒径为0.5mm，经合金化方法处理得到的ZTA粉的粒径为50μm，高铬铸铁粉的粒径为0.1mm；
步骤二、将步骤一中得到的混合粉末装入石墨模具内并置于高温烧结炉中，然后在氩气保护气氛下，先以5℃/min的速率将炉温升至目标产物复合材料熔点以上500℃并保温5min，再以10℃/min的速率将炉温降至目标产物复合材料熔点以下50℃，再施加10MPa的压力并保温30min，随炉冷却至室温，得到双增强相高铬铸铁耐磨复合材料；所述双增强相高铬铸铁耐磨复合材料中含有TiNx原位自生增强相与ZTA外加增强相。
本实施例步骤二中的高温烧结炉还可替换为SPS放电等离子烧结炉。
图1为本实施例制备的双增强相高铬铸铁耐磨复合材料的扫描电镜图，从图1可知，该双增强相高铬铸铁耐磨复合材料中的M7C3颗粒明显细化，且自生MX晶粒即TiNx颗粒与外加ZTA颗粒在组织中呈网络状分布，起到协同增强的效果。
图2a~图2f为本实施例制备的双增强相高铬铸铁耐磨复合材料中的Fe元素、Cr元素、Ti元素、Al元素、Zr元素、O元素的分布图，从图2a~图2f可知，Fe元素信号明显的区域为铁基体，Fe和Cr信号同时较强的区域为M7C3颗粒，Al、Zr和O元素信号同时较强的区域为ZTA颗粒（氧化锆增韧氧化铝），而Ti元素信号明显的区域为TiNx颗粒，说明了细小0.5~2μm TiNx颗粒与相对较大1~10μm ZrO2和Al2O3颗粒交叉分布在铁基体和M7C3颗粒的周围。
经检测，本实施例制备的双增强相高铬铸铁耐磨复合材料的硬度为68.7HRC，弯曲强度为439MPa，压缩强度为1.7GPa，断裂韧性为9.5MPa·m1/2。
对比例1
本对比例的制备方法包括以下步骤：
步骤一、将原料粉末20g的Ti2AlN粉和80g高铬铸铁粉装入球磨罐中，采用玛瑙球作为磨球，且磨球与原料粉末的质量比为1：1，然后置于球磨机中以150r/min的速度球磨混匀10h，得到混合粉末；所述原料粉末中Ti2AlN粉的粒径为0.5mm，高铬铸铁粉的粒径为0.1mm；
步骤二、将步骤一中得到的混合粉末装入石墨模具内并置于高温烧结炉中，然后在氩气保护气氛下，先以5℃/min的速率将炉温升至目标产物复合材料的熔点以上500℃并保温5min，再以10℃/min的速率将炉温降至目标产物复合材料的熔点以下50℃，同时施加10MPa的压力并保温30min，随炉冷却至室温，得到TiNx增强高铬铸铁耐磨复合材料；所述TiNx增强高铬铸铁耐磨复合材料中含有TiNx原位自生增强相。
经检测，本对比例制备的TiNx增强高铬铸铁耐磨复合材料的硬度为65.3HRC，弯曲强度为262MPa，压缩强度为1.1GPa，断裂韧性为6.3MPa·m1/2。
对比例2
本对比例的制备方法包括以下步骤：
步骤一、将原料粉末30g经合金化方法处理得到的ZTA粉和70g高铬铸铁粉装入球磨罐中，采用陶瓷球作为磨球，且磨球与原料粉末的质量比为1：1，然后置于球磨机中以150r/min的速度球磨混匀10h，得到混合粉末；所述原料粉末中Ti2AlN粉的粒径为0.5mm，合金化处理的ZTA粉的粒径为50μm，高铬铸铁粉的粒径为0.1mm；
步骤二、将步骤一中得到的混合粉末装入石墨模具内并置于高温烧结炉中，然后在氩气保护气氛下，先以5℃/min速率将炉温升至目标产物复合材料的熔点以上500℃并保温5min，再以10℃/min的速率将炉温降至目标产物复合材料的熔点以下50℃，同时施加10MPa的压力并保温30min，随炉冷却至室温，得到ZTA增强高铬铸铁耐磨复合材料。
经检测，本对比例制备的ZTA增强高铬铸铁耐磨复合材料的硬度为58.5HRC，弯曲强度为232MPa，压缩强度为0.7GPa，断裂韧性为4.8MPa·m1/2。
将本发明实施例1与对比例1~2进行比较可知，相较于对比例1~2中仅采用Ti2AlN粉或合金化处理的ZTA粉作为增强相原料，实施例1中将Ti2AlN粉、合金化处理的ZTA粉加入到高铬铸铁粉中，制备得到的双增强相高铬铸铁耐磨复合材料中含有双尺寸的TiNx原位自生增强相与ZTA外加增强相，并起到双尺寸双相协同强化作用，有效提高了双增强相高铬铸铁耐磨复合材料的强韧性和耐磨性。
实施例2
本实施例的制备方法包括以下步骤：
步骤一、将原料粉末20g的Ti2AlN粉、30g经合金化方法处理得到的ZTA粉和50g高铬铸铁粉装入球磨罐中，采用玛瑙球作为磨球，且磨球与原料粉末的质量比为5：1，然后置于球磨机中以400r/min的速度球磨混匀5h，得到混合粉末；所述原料粉末中Ti2AlN粉的粒径为1mm，经合金化方法处理得到的ZTA粉的粒径为2mm，高铬铸铁粉的粒径为0.5mm；
步骤二、将步骤一中得到的混合粉末装入石墨模具内并置于高温烧结炉中，然后在氩气保护气氛下，先以150℃/min的速率将炉温升至目标产物复合材料熔点以上150℃并保温60min，再以100℃/min的速率将炉温降至目标产物复合材料熔点以下300℃，再施加100MPa的压力并保温180min，随炉冷却至室温，得到双增强相高铬铸铁耐磨复合材料；所述双增强相高铬铸铁耐磨复合材料中含有TiNx原位自生增强相与ZTA外加增强相。
经检测，本实施例制备的双增强相高铬铸铁耐磨复合材料的硬度为66.2HRC，弯曲强度为445MPa，压缩强度为1.6GPa，断裂韧性为8.6MPa·m1/2。
实施例3
本实施例的制备方法包括以下步骤：
步骤一、将原料粉末30g的Ti2AlN粉、20g经合金化方法处理得到的ZTA粉和50g高铬铸铁粉装入球磨罐中，采用玛瑙球作为磨球，且磨球与原料粉末的质量比为3：1，然后置于球磨机中以200r/min的速度球磨混匀8h，得到混合粉末；所述原料粉末中Ti2AlN粉的粒径为0.1mm，经合金化方法处理得到的ZTA粉的粒径为1mm，高铬铸铁粉的粒径为0.2mm；
步骤二、将步骤一中得到的混合粉末装入石墨模具内并置于高温烧结炉中，然后在氩气保护气氛下，先以120℃/min的速率将炉温升至目标产物复合材料熔点以上300℃并保温45min，再以80℃/min的速率将炉温降至目标产物复合材料熔点以下250℃，再施加80MPa的压力并保温120min，随炉冷却至室温，得到双增强相高铬铸铁耐磨复合材料；所述双增强相高铬铸铁耐磨复合材料中含有TiNx原位自生增强相与ZTA外加增强相。
经检测，本实施例制备的双增强相高铬铸铁耐磨复合材料的硬度为67.5HRC，弯曲强度为440MPa，压缩强度为1.8GPa，断裂韧性为7.1MPa·m1/2。
实施例4
本实施例的制备方法包括以下步骤：
步骤一、将原料粉末40g的Ti2AlN粉、5g经合金化方法处理得到的ZTA粉和55g高铬铸铁粉装入球磨罐中，采用玛瑙球作为磨球，且磨球与原料粉末的质量比为2：1，然后置于球磨机中以300r/min的速度球磨混匀6h，得到混合粉末；所述原料粉末中Ti2AlN粉的粒径为76μm，经合金化方法处理得到的ZTA粉的粒径为150μm，高铬铸铁粉的粒径为150μm；
步骤二、将步骤一中得到的混合粉末装入石墨模具内并置于高温烧结炉中，然后在氩气保护气氛下，先以50℃/min的速率将炉温升至目标产物复合材料熔点以上200℃并保温30min，再以30℃/min的速率将炉温降至目标产物复合材料熔点以下100℃，再施加80MPa的压力并保温60min，随炉冷却至室温，得到双增强相高铬铸铁耐磨复合材料；所述双增强相高铬铸铁耐磨复合材料中含有TiNx原位自生增强相与ZTA外加增强相。
经检测，本实施例制备的双增强相高铬铸铁耐磨复合材料的硬度为68.6HRC，弯曲强度为302MPa，压缩强度为1.3GPa，断裂韧性为7.4MPa·m1/2。
实施例5
本实施例的制备方法包括以下步骤：
步骤一、将原料粉末15g的Ti2AlN粉、15g经合金化方法处理得到的ZTA粉和70g高铬铸铁粉装入球磨罐中，采用玛瑙球作为磨球，且磨球与原料粉末的质量比为4：1，然后置于球磨机中以400r/min的速度球磨混匀4h，得到混合粉末；所述原料粉末中Ti2AlN粉的粒径为0.3mm，经合金化方法处理得到的ZTA粉的粒径为0.3mm，高铬铸铁粉的粒径为0.3mm；
步骤二、将步骤一中得到的混合粉末装入石墨模具内并置于高温烧结炉中，然后在氩气保护气氛下，先以100℃/min的速率将炉温升至目标产物复合材料熔点以上400℃并保温15min，再以50℃/min的速率将炉温降至目标产物复合材料熔点以下200℃，再施加50MPa的压力并保温90min，随炉冷却至室温，得到双增强相高铬铸铁耐磨复合材料；所述双增强相高铬铸铁耐磨复合材料中含有TiNx原位自生增强相与ZTA外加增强相。
经检测，本实施例制备的双增强相高铬铸铁耐磨复合材料的硬度为64.9HRC，弯曲强度为377MPa，压缩强度为1.2GPa，断裂韧性为10.3MPa·m1/2。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制。凡是根据发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (7)

1.一种双增强相高铬铸铁耐磨复合材料的粉末冶金制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤一、将原料粉末Ti2AlN粉、经合金化方法处理得到的ZTA粉和高铬铸铁粉装入球磨罐中，然后置于球磨机中进行球磨混匀，得到混合粉末；
步骤二、将步骤一中得到的混合粉末装入石墨模具内并置于高温烧结炉中，然后在氩气保护气氛或真空下进行加压烧结，得到双增强相高铬铸铁耐磨复合材料；所述双增强相高铬铸铁耐磨复合材料中含有TiNx原位自生增强相与ZTA外加增强相。
2.根据权利要求1所述的一种双增强相高铬铸铁耐磨复合材料的粉末冶金制备方法，其特征在于，步骤一中所述原料粉末中Ti2AlN粉的粒径不超过1mm，经合金化方法处理得到的ZTA粉的粒径不超过2mm，高铬铸铁粉的粒径不超过0.5mm。
3.根据权利要求1所述的一种双增强相高铬铸铁耐磨复合材料的粉末冶金制备方法，其特征在于，步骤一中所述原料粉末中Ti2AlN粉的质量含量不超过40%，经合金化方法处理得到的ZTA粉的质量含量不超过30%，其余为高铬铸铁粉。
4.根据权利要求1所述的一种双增强相高铬铸铁耐磨复合材料的粉末冶金制备方法，其特征在于，步骤一中所述球磨混匀采用玛瑙球或陶瓷球作为磨球，且磨球与原料粉末的质量比为1~5：1，所述球磨混匀的速度为150r/min~400r/min，时间为5h~10h。
5.根据权利要求1所述的一种双增强相高铬铸铁耐磨复合材料的粉末冶金制备方法，其特征在于，步骤二中所述加压烧结的过程为：先以5℃/min~150℃/min的速率将炉温升至目标产物复合材料的熔点以上150℃~500℃并保温5min~60min，然后以10℃/min~100℃/min的速率将炉温降至目标产物复合材料的熔点以下50℃~300℃，再施加10MPa~100MPa的压力并保温30min~180min。
6.根据权利要求1所述的一种双增强相高铬铸铁耐磨复合材料的粉末冶金制备方法，其特征在于，步骤二中所述高温烧结炉为真空热压炉或SPS放电等离子烧结炉。
7.根据权利要求1所述的一种双增强相高铬铸铁耐磨复合材料的粉末冶金制备方法，其特征在于，步骤二中所述TiNx原位自生增强相还可替换为MAX相、MAB相、MXene、MBene、W元素或Ti元素原位反应生成的增强相，所述ZTA外加增强相还可替换为WC、SiC或TiB2外加增强相。
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