一種燒結鎳合金材料的制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種燒結鎳合金材料的制備方法，屬于鎳基合金制造領域。
【背景技術】
[0002]亞納米材料及亞納米技術自出現至今一直是國內外材料科學與工程領域的研究和開發(fā)熱點。納米材料具有高密度晶界的獨特結構特征使之與傳統的粗晶塊體材料相比表現出顯著的性能優(yōu)勢。
[0003]鎳合金因具有優(yōu)越的機械性能、高的熱穩(wěn)定性和良好的耐蝕性而被廣泛應用于精密機床、測量儀表、磁性軸承和多種永磁電機等設備中，尤其在國防和軍工等領域更是占居重要地位。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種工藝流程短、可靠性強的燒結鎳合金材料的制備方法。
[0005]本發(fā)明所提供的燒結鎳合金材料的制備方法，所述合金的各組分質量百分含量包括:Cu 7-10%、Si 2-3%、Mn 1-2%^ Ag 0.3-0.4%, Mg 0.4-0.5%, Nb0.01-0.02%、Y0.02-0.03%、Co 0.01-0.03%、、Mo 0.01-0.02%^ Fe 0.03-0.04%，余量為鎳及不可避免的非金屬夾雜，
[0006]所述方法包括以下步驟:
[0007](I)按照鎳合金各組分元素準備原料，在中頻真空感應熔煉制備鎳合金鑄錠，將合金鑄錠進行5次重恪處理；
[0008](2)將重熔處理后的鎳合金鑄錠破碎、研磨成300 μ m的粉末顆粒，再將粉末顆粒按球料質量比8: I裝入球磨罐中，球磨30小時得到更細的合金粉末；
[0009](3)將合金粉末在氬氣保護下裝入硬質合金模具并冷壓成型，送入放電等離子燒結設備中進行燒結致密化，燒結工藝參數為:燒結溫度為900°C，升溫速率為12°C /min，燒結壓力為600MPa，達到終態(tài)燒結溫度保溫2小時，進行降溫，當溫度達到250°C時，保溫6小時，而后冷卻到室溫，得到燒結鎳合金材料。
[0010]所述的燒結鎳合金材料的制備方法，化學成分重量百分比為:Cu 8-9%。
[0011]所述的燒結鎳合金材料的制備方法，化學成分重量百分比為:Cu 8.5%。
[0012]所述的燒結鎳合金材料的制備方法，化學成分重量百分比為:Si 2.5%。
[0013]所述的燒結鎳合金材料的制備方法，化學成分重量百分比為:Mn 1.5%。
[0014]所述的燒結鎳合金材料的制備方法，化學成分重量百分比為:Ag 0.35%。
[0015]所述的燒結鎳合金材料的制備方法，化學成分重量百分比為:Mg 0.45%。
[0016]所述的燒結鎳合金材料的制備方法，化學成分重量百分比為:Nb 0.015%。
[0017]所述的燒結鎳合金材料的制備方法，化學成分重量百分比為:Y 0.025%。
[0018]所述的燒結鎳合金材料的制備方法，化學成分重量百分比為:Co0.02%。
[0019]所述的燒結鎳合金材料的制備方法，化學成分重量百分比為:Mo 0.015%。
[0020]所述的燒結鎳合金材料的制備方法，化學成分重量百分比為:Fe 0.035%。
[0021]與現有技術相比較，本發(fā)明具有以下有益效果:
[0022]本發(fā)明采用放電等離子燒結技術，源于多點并發(fā)的焦耳熱效應的迅速升溫，可引發(fā)多種固相原子的加快傳輸機制，從而顯著加速了粉末的晶化過程并提高了粉末的致密化速率；同時，幾百兆帕高的燒結壓力一方面加速燒結致密化過程，降低燒結溫度和縮短燒結時間，另一方面，升溫的同時施加高的壓力可抑制原子的長程擴散，從而有效地控制晶粒和致密化的過程中晶粒粗化現象。
【具體實施方式】
[0023]實施例1:
[0024]所設計燒結鎳合金材料的制備方法，所述合金的各組分質量百分含量包括:Cu7%、Si 2%,Mn l%、Ag 0.3%、Mg 0.4% ^ Nb 0.01%、Υ 0.02% ^ Co 0.01%、、Μο 0.01%、Fe 0.03%，余量為鎳及不可避免的非金屬夾雜，
[0025]所述方法包括以下步驟:
[0026](I)按照鎳合金各組分元素準備原料，在中頻真空感應熔煉制備鎳合金鑄錠，將合金鑄錠進行5次重恪處理；
[0027](2)將重熔處理后的鎳合金鑄錠破碎、研磨成300 μ m的粉末顆粒，再將粉末顆粒按球料質量比8: I裝入球磨罐中，球磨30小時得到更細的合金粉末；
[0028](3)將合金粉末在氬氣保護下裝入硬質合金模具并冷壓成型，送入放電等離子燒結設備中進行燒結致密化，燒結工藝參數為:燒結溫度為900°C，升溫速率為12°C /min，燒結壓力為600MPa，達到終態(tài)燒結溫度保溫2小時，進行降溫，當溫度達到250°C時，保溫6小時，而后冷卻到室溫，得到燒結鎳合金材料。
[0029]實施例2:
[0030]所設計燒結鎳合金材料的制備方法，所述合金的各組分質量百分含量包括:Cu10%、Si 3%、Mn 2%、Ag 0.4%、Mg 0.5%、Nb 0.02%、Y 0.03%、Co 0.03%、、Mo 0.02%、Fe 0.04%，余量為鎳及不可避免的非金屬夾雜，
[0031]所述方法包括以下步驟:
[0032](I)按照鎳合金各組分元素準備原料，在中頻真空感應熔煉制備鎳合金鑄錠，將合金鑄錠進行5次重恪處理；
[0033](2)將重熔處理后的鎳合金鑄錠破碎、研磨成300 μ m的粉末顆粒，再將粉末顆粒按球料質量比8: I裝入球磨罐中，球磨30小時得到更細的合金粉末；
[0034](3)將合金粉末在氬氣保護下裝入硬質合金模具并冷壓成型，送入放電等離子燒結設備中進行燒結致密化，燒結工藝參數為:燒結溫度為900°C，升溫速率為12°C /min，燒結壓力為600MPa，達到終態(tài)燒結溫度保溫2小時，進行降溫，當溫度達到250°C時，保溫6小時，而后冷卻到室溫，得到燒結鎳合金材料。
[0035]實施例3:
[0036]所設計燒結鎳合金材料的制備方法，所述合金的各組分質量百分含量包括:Cu8%、Si 2.5% ^ Mn 1.5%、Ag 0.35%、Mg 0.45% ^ Nb 0.015%、Υ 0.025% ^ Co 0.02%、、Μο0.015%,Fe 0.035%，余量為鎳及不可避免的非金屬夾雜，
[0037]所述方法包括以下步驟:
[0038](I)按照鎳合金各組分元素準備原料，在中頻真空感應熔煉制備鎳合金鑄錠，將合金鑄錠進行5次重恪處理；
[0039](2)將重熔處理后的鎳合金鑄錠破碎、研磨成300