一种制备高铬铸铁-低碳钢层状双金属材料的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110744266A(43)申请公布日2020.02.04(21)申请号201910974072.9(22)申请日2019.10.14(71)申请人西安理工大学地址710048陕西省西安市碑林区金花南路5号(72)发明人王芙愿梁淑华邹军涛宋大拙(74)专利代理机构西安弘理专利事务所61214代理人涂秀清(51)Int.Cl.B23P15/00(2006.01)权利要求书1页说明书5页(54)发明名称一种制备高铬铸铁-低碳钢层状双金属材料的方法(57)摘要本发明公开了一种制备高铬铸铁-低碳钢层状双金属材料的方法，具体按照以下步骤实施：步骤1、选择高铬铸铁和低碳钢作为基材，铜或铜合金作为中间层；步骤2、对高铬铸铁、低碳钢以及铜或铜合金进行预处理；步骤3、将经过预处理的高铬铸铁、铜或铜合金、低碳钢依次叠层放置于通有保护气体的炉中加热，并施加压力，冷却后出炉得到层状复合材料；步骤4、将步骤3制备得到的层状复合材料放置在热处理炉中进行加热，出炉冷却，清除材料表面氧化层即可得到高铬铸铁-低碳钢层状双金属材料。通过本发明的方法制备的高铬铸铁-低碳钢层状双金属材料在实现高铬铸铁和低碳钢高强度连接的同时，优化高铬铸铁的硬度和耐磨性，保证低碳钢的韧性的优点。CN110744266ACN110744266A权利要求书1/1页1.一种制备高铬铸铁-低碳钢层状双金属材料的方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：步骤1、选择高铬铸铁和低碳钢作为基材，铜或铜合金作为中间层；步骤2、对高铬铸铁、低碳钢以及铜或铜合金进行预处理；步骤3、将经过预处理的高铬铸铁、铜或铜合金、低碳钢依次叠层放并置于通有保护气体的炉中，加压并且加热，待冷却后出炉得到层状复合材料；步骤4、将步骤3制备得到的层状复合材料放置在热处理炉中进行加热，出炉冷却，清除材料表面氧化层即可得到高铬铸铁-低碳钢层状双金属材料。2.根据权利要求1所述的一种制备高铬铸铁-低碳钢层状双金属材料的方法，其特征在于，所述步骤1高铬铸铁板材以及低碳钢板材的尺寸均为厚度2～50mm，宽度为100mm～500mm，长度为100～2000mm，中间层铜或铜合金的厚度为0.1～1mm。3.根据权利要求2所述的一种制备高铬铸铁-低碳钢层状双金属材料的方法，其特征在于，所述高铬铸铁按照质量百分比由以下成分组成：C2.0％～3.3％，Mn0％～2.0％，Si0％～1.5％，Ni0％～2.5％，Cr10.0％～35.0％，Mo0％～3.0％，Cu0％～1.2％，P0％～0.1％，S0％～0.06％，余量为Fe，所述低碳钢按照质量百分比由以下成分组成：C0.01％～0.30％，余量为Fe，所述中间层按照质量百分比由以下成分组成：Cu90％～99.9％，Cr0％～0.10％，其余为杂质。4.根据权利要求1所述的一种制备高铬铸铁-低碳钢层状双金属材料的方法，其特征在于，所述步骤2具体包括以下步骤：步骤2.1、对高铬铸铁、低碳钢表面进行磨削和打磨，去除表面氧化物和杂质，同时保证两种板材表面平整度，之后用酒精清洗表面；步骤2.2、对中间层用砂纸进行打磨，之后用4～5％硝酸酒精溶液擦拭，去除表面氧化膜。5.根据权利要求1所述的一种制备高铬铸铁-低碳钢层状双金属材料的方法，其特征在于，所述步骤3中加热温度为1000～1200℃，压力为0～10MPa，保温时间为0.5～2h，在保温阶段施加压力为0～10MPa，待炉温冷却到不高于200℃出炉。6.根据权利要求1所述的一种制备高铬铸铁-低碳钢层状双金属材料的方法，其特征在于，所述步骤4加热温度为800～1000℃，保温时间为0.5～2h。7.根据权利要求1所述的一种制备高铬铸铁-低碳钢层状双金属材料的方法，其特征在于，所述步骤3中的保护气体为真空、纯氢气、纯氩气、纯氮气或氨气分解得到保护气氛中的任意一种。8.根据权利要求1所述的一种制备高铬铸铁-低碳钢层状双金属材料的方法，其特征在于，所述步骤4中热处理炉中通有空气、真空、纯氢气、纯氩气、纯氮气或氨气分解得到保护气氛中的任意一种。2CN110744266A说明书1/5页一种制备高铬铸铁-低碳钢层状双金属材料的方法技术领域[0001]本发明属于异质层状双金属材料连接技术领域，涉及一种制备高铬铸铁-低碳钢层状双金属材料的方法。背景技术[0002]煤矿、铁矿、采石场、公路基建及其它恶劣的施工环境需要对物料进行破碎、磨碎等，由此引起的能源和金属材料消耗造成的经济损失巨大。为降低部件材料的磨损，就要求部件材料具备高硬度，高耐磨，能够实现对矿石物料的破碎。同时要求部件材料具备高韧性，能够抵抗住物料在加工过程中的冲击。高铬铸铁作为一种优异的耐磨材料，硬度高达>HRC63，但是高铬铸铁韧