技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及汽車(chē)粉末冶金材料制備領(lǐng)域，更具體的說(shuō)是涉及一種高強(qiáng)度不銹鋼粉末冶金材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
：
不銹鋼在石油化工、國(guó)防工業(yè)、海洋器械等方面應(yīng)用廣泛。目前應(yīng)用最廣泛的高耐腐蝕不銹鋼為316l不銹鋼，其基體為奧氏體不銹鋼，高溫時(shí)不容易發(fā)生相變，也很難通過(guò)熱處理方式強(qiáng)化，但通過(guò)添加物，進(jìn)行固溶處理加工硬化可提高其強(qiáng)度。目前普遍使用的316l不銹鋼的耐腐蝕性主要依賴(lài)表面cr2o3鈍化膜的形成，但cr2o3鈍化膜在600℃的潮濕環(huán)境下會(huì)形成揮發(fā)性的鉻的氫氧化合物，惡化了穩(wěn)定性，從而制約了不銹鋼在一些高溫苛刻環(huán)境下的長(zhǎng)期使用。而高強(qiáng)度不銹鋼常用牌號(hào)為cr12和440c，cr12系列碳含量較低，工藝性能好，易于成型，但燒結(jié)成型硬度不大于45hrc，440c系列燒結(jié)成型后硬度能達(dá)到，但燒結(jié)過(guò)程易變形，尺寸精度難控制。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
：
本發(fā)明是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，目的之一是提供一種高強(qiáng)度不銹鋼粉末冶金材料，目的之二是提供一種高強(qiáng)度不銹鋼粉末冶金材料的制備方法，本發(fā)明耐腐蝕的能力增強(qiáng)，同時(shí)對(duì)氯化物侵蝕，高溫抗硫化性能提高，提高不銹鋼的強(qiáng)度。
本發(fā)明的技術(shù)解決措施如下：
一種高強(qiáng)度不銹鋼粉末冶金材料，不銹鋼粉末冶金材料由按質(zhì)量百分比計(jì)的以下物質(zhì)組成：
cr：14％-18％；
ni：10％-14％；
mo：1％-4％；
si3n4：0％-10％；
al：0％-3％；
余量為fe。
作為優(yōu)選，所述鉻、鎳、鐵、鉬、鋁和氮化硅分別為粉末狀材料，鉻粉粒徑為1-10um；鎳粉為羰基鎳粉，粒徑小于10um；鐵粉為羰基鐵粉，粒徑小于10um；鉬粉粒徑為1-10um；鋁粉粒徑為1-3um；氮化硅粒徑小于50um。
作為優(yōu)選，所述鉻粉、鎳粉、鐵粉、鉬粉、鋁粉和氮化硅的純度分別大于99％。
一種高強(qiáng)度不銹鋼粉末冶金材料的制備方法，包括如下步驟：
第一步：按配比準(zhǔn)確稱(chēng)量原材料放入不銹鋼真空球磨罐中，加入20％無(wú)水乙醇作為球磨介質(zhì)，并加入1％pv作為粘合劑，用真空泵抽真空15-20分鐘；
第二步：在行星球磨機(jī)上球磨15h，所用磨球?yàn)椴讳P鋼球，球料比為10:1,球磨轉(zhuǎn)速為300r/min；
第三步：原料經(jīng)充分混合后用篩子將原料粉篩出，然后用模具在壓力機(jī)上壓制成坯體；
第四步：將坯體放在坩堝墊片上，并用小坩堝蓋上，水平放在坩堝皿里，用鋯粉掩埋，水平放入真空管式爐中燒結(jié)；
第五步：燒結(jié)升溫前用真空泵將管內(nèi)空氣抽出，然后通入氬氣，再抽真空，反復(fù)三次，最后在通入氬氣作為保護(hù)氣體，燒結(jié)溫度為1050-1150℃，保溫時(shí)間為2h-4h。
本發(fā)明的有益效果在于：
本發(fā)明含鉬的不銹鋼是不銹鋼的耐點(diǎn)腐蝕、耐縫隙腐蝕的能力增強(qiáng)，同時(shí)對(duì)氯化物侵蝕，高溫抗硫化性能提高，并具有良好的抗輻射性能。氮化硅為一種超硬物質(zhì)，而且本身具有潤(rùn)滑性，在燒結(jié)過(guò)程中對(duì)形變的控制具有良好的輔助作用，并大大提高不銹鋼的強(qiáng)度。不銹鋼中鋁元素的加入，不僅以固溶的方式強(qiáng)化基體，而且鋁作為鐵素體形成元素，使得基體中有鐵素體相析出，形成兩相基體來(lái)提高合金的強(qiáng)度，并且鋁元素的加入使合金體表面形成較cr2o3更穩(wěn)定，生長(zhǎng)速度更慢的al2o3保護(hù)膜，進(jìn)一步提高不銹鋼的耐腐蝕性能。
具體實(shí)施方式：
實(shí)施例1，
一種高強(qiáng)度不銹鋼粉末冶金材料，由按質(zhì)量百分比計(jì)的以下物質(zhì)組成：cr：ni：mo：fe＝17:12:2:69；其制備方法為：按配比準(zhǔn)確稱(chēng)量原材料放入不銹鋼真空球磨罐中，加入20％無(wú)水乙醇作為球磨介質(zhì)，并加入1％pv作為粘合劑，用真空泵抽真空15分鐘；在行星球磨機(jī)上球磨15h，所用磨球?yàn)椴讳P鋼球，球料比為10:1，球磨轉(zhuǎn)速為300r/min，球磨將多種原粉充分混合均勻，并將粉料磨的更細(xì)，粉料越細(xì)活性會(huì)更好，越有利于燒結(jié)；原料經(jīng)充分混合后用篩子將原料粉篩出，然后用固定模具在壓力機(jī)上壓制成坯體；將成型的坯體放在坩堝墊片上，并用小坩堝蓋上，水平放在坩堝皿中，然后用鋯粉掩埋，水平放入真空管式爐中燒結(jié)；燒結(jié)升溫前用真空泵將管式爐內(nèi)空氣抽出，然后通入氬氣，再抽真空，反復(fù)三次，最后通入氬氣作為保護(hù)氣氛燒結(jié)，升溫過(guò)程中先以5℃/min的速度升到700℃，保溫半小時(shí)，在以2℃/min的速度升到1100℃保溫2.5h；待溫度降下來(lái)，取出樣品，進(jìn)行后續(xù)加工測(cè)試。
實(shí)施例1制備得到的不銹鋼材料樣品的密度為7.5g/cm3，硬度為42-44hrc。
實(shí)施例2，
一種高強(qiáng)度不銹鋼粉末冶金材料，由按質(zhì)量百分比計(jì)的以下物質(zhì)組成：cr：ni：mo：al：fe＝17:12:2:2:67；其制備方法為：按配比準(zhǔn)確稱(chēng)量原材料放入不銹鋼真空球磨罐中，加入20％無(wú)水乙醇作為球磨介質(zhì)，并加入1％pv作為粘合劑，用真空泵抽真空15分鐘；在行星球磨機(jī)上球磨15h，所用磨球?yàn)椴讳P鋼球，球料比為10:1，球磨轉(zhuǎn)速為300r/min；原料經(jīng)充分混合后用篩子將原料粉篩出，然后用固定模具在壓力機(jī)上壓制成坯體；將成型的坯體放在坩堝墊片上，并用小坩堝蓋上，水平放在坩堝皿中，然后用鋯粉掩埋，水平放入真空管式爐中燒結(jié)；燒結(jié)升溫前用真空泵將管式爐內(nèi)空氣抽出，然后通入氬氣，再抽真空，反復(fù)三次，最后通入氬氣作為保護(hù)氣氛燒結(jié)，升溫過(guò)程中先以5℃/min的速度升到700℃，保溫半小時(shí)，在以2℃/min的速度升到1100℃保溫2.5h；待溫度降下來(lái)，取出樣品，進(jìn)行后續(xù)加工測(cè)試。
實(shí)施例2制備得到的不銹鋼材料樣品的密度為6.3g/cm3，硬度為48-50hrc。
實(shí)施例3：
一種高強(qiáng)度不銹鋼粉末冶金材料及其制備方法，由按質(zhì)量百分比計(jì)的以下物質(zhì)組成：cr：ni：mo：si3n4：fe＝17:12:2:5：64；其制備方法為：按配比準(zhǔn)確稱(chēng)量原材料放入不銹鋼真空球磨罐中，加入20％無(wú)水乙醇作為球磨介質(zhì)，并加入1％pv作為粘合劑，用真空泵抽真空20分鐘；在行星球磨機(jī)上球磨15h，所用磨球?yàn)椴讳P鋼球，球料比為10:1，球磨轉(zhuǎn)速為300r/min；原料經(jīng)充分混合后用篩子將原料粉篩出，然后用固定模具在壓力機(jī)上壓制成坯體；將成型的坯體放在坩堝墊片上，并用小坩堝蓋上，水平放在坩堝皿中，然后用鋯粉掩埋，水平放入真空管式爐中燒結(jié)；燒結(jié)升溫前用真空泵將管式爐內(nèi)空氣抽出，然后通入氬氣，再抽真空，反復(fù)三次，最后通入氬氣作為保護(hù)氣氛燒結(jié)，升溫過(guò)程中先以5℃/min的速度升到700℃，保溫半小時(shí)，在以2℃/min的速度升到1100℃保溫2.5h；待溫度降下來(lái)，取出樣品，進(jìn)行后續(xù)加工測(cè)試。
實(shí)施例3制備得到的不銹鋼材料樣品的密度為7.0g/cm3，硬度為50-52hrc。
實(shí)施例4：
一種高強(qiáng)度不銹鋼粉末冶金材料及其制備方法，由按質(zhì)量百分比計(jì)的以下物質(zhì)組成：cr：ni：mo：al：si3n4：fe＝17:12:2:2：5：62；其制備方法為：按配比準(zhǔn)確稱(chēng)量原材料放入不銹鋼真空球磨罐中，加入20％無(wú)水乙醇作為球磨介質(zhì)，并加入1％pv作為粘合劑，用真空泵抽真空20分鐘；在行星球磨機(jī)上球磨15h，所用磨球?yàn)椴讳P鋼球，球料比為10:1，球磨轉(zhuǎn)速為300r/min；原料經(jīng)充分混合后用篩子將原料粉篩出，然后用固定模具在壓力機(jī)上壓制成坯體；將成型的坯體放在坩堝墊片上，并用小坩堝蓋上，水平放在坩堝皿中，然后用鋯粉掩埋，水平放入真空管式爐中燒結(jié)；燒結(jié)升溫前用真空泵將管式爐內(nèi)空氣抽出，然后通入氬氣，再抽真空，反復(fù)三次，最后通入氬氣作為保護(hù)氣氛燒結(jié)，升溫過(guò)程中先以5℃/min的速度升到700℃，保溫半小時(shí)，在以2℃/min的速度升到1100℃保溫2.5h；待溫度降下來(lái)，取出樣品，進(jìn)行后續(xù)加工測(cè)試。
實(shí)施例4制備得到的不銹鋼材料樣品的密度為6.6g/cm3，硬度為54-56hrc。
上述實(shí)施例是對(duì)本發(fā)明進(jìn)行的具體描述，只是對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說(shuō)明，不能理解為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限定，本領(lǐng)域的技術(shù)人員根據(jù)上述發(fā)明的內(nèi)容作出一些非本質(zhì)的改進(jìn)和調(diào)整均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。