【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及材料科学，特别涉及一种自润滑镍基复合材料及其粉末冶金成型方法与应用。
技术介绍
1、镍基自熔合金(nickel-based self-fluxing alloy)是一类特殊的金属合金，主要由镍(ni)作为基体元素，并含有其他金属如铬(cr)、硅(si)、碳(c)等成分，具有自熔性和优异的耐磨、耐腐蚀性能。自熔合金的一个重要特性是能够在加热过程中自发熔化并形成致密的涂层，无需外加熔剂或额外的焊接材料。
2、镍基自熔合金主要用于对金属表面进行修复和耐磨耐蚀功能强化，通常通过合金粉末的热喷焊实现。然而，热喷涂所能形成的涂层厚度有限，通常不超过1mm，限制了其在某些应用中的效果。采用粉末冶金作为成型方法，可以制备形状各异的样件。通过加入润滑相和硬质相等成分，可以进一步提高样件的耐磨耐蚀性能。因此，本专利技术提出了一种自润滑镍基复合材料及其粉末冶金成型方法与应用。
技术实现思路
1、本专利技术实施例提供了一种自润滑镍基复合材料及其粉末冶金成型方法与应用，以解决现有技术中的上述技术的问题。
2、为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解，下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念，以此作为后面的详细说明的序言。
3、根据本专利技术实施例的第一方面，提供了一种自润滑镍基复合材料。
4、在一个实施例中，所述一种自润滑镍基复合材料，包括以下
5、镍包石墨粉末4.9％-6.8％、tic粉末9.7％-11.7％、ni60a粉末81.6％-82.5％及粘结剂2.4％-2.9％。
6、在一个实施例中，所述镍包石墨粉末的粒径为80μm-100μm，所述tic粉末的粒径为1μm-15μm，ni60a粉末的粒径为60μm-80μm。
7、在一个实施例中，所述粘结剂为粉状石蜡。
8、根据本专利技术实施例的第二方面，提供了一种自润滑镍基复合材料的粉末冶金成型方法。
9、在一个实施例中，所述自润滑镍基复合材料的粉末冶金成型方法，包括：
10、基于冶金成型需求设定各原料的质量百分比，并称取对应质量百分比的镍包石墨粉末、tic粉末、ni60a粉末及粘结剂；
11、利用混合设备对掺有粘结剂的合金粉末进行混合处理，并称取混合后的粉末加入圆片模具中进行压制处理，得到样片；
12、将压制好的样片放入真空烧结炉中，利用真空烧结炉进行脱蜡烧结处理，并在脱蜡烧结完成后进行冶金烧结处理，得到圆形耐磨耐蚀垫片。
13、在一个实施例中，各原料的质量百分比包括：镍包石墨粉末4.9％-6.8％、tic粉末9.7％-11.7％、ni60a粉末81.6％-82.5％及粘结剂2.4％-2.9％。
14、在一个实施例中，各原料的质量百分比包括：镍包石墨粉末4.9％、tic粉末9.7％、ni60a粉末82.5％及粘结剂2.9％。
15、在一个实施例中，所述镍包石墨粉末的粒径为80μm-100μm，所述tic粉末的粒径为1μm-15μm，ni60a粉末的粒径为60μm-80μm。
16、在一个实施例中，所述粘结剂为粉状石蜡。
17、在一个实施例中，所述混合设备为混粉机，且所述混合处理的转速为1000rpm，混粉时间为2min。
18、在一个实施例中，称取混合后的粉末质量为6g，圆片模具的直径为200mm，压制处理时的压力为24t。
19、在一个实施例中，脱蜡烧结处理时真空烧结炉的腔内真空度为-1bar。
20、在一个实施例中，脱蜡烧结处理包括两个阶段，其中，第一阶段的烧结温度为300℃-320℃，烧结时间为30min-60min，第二阶段的烧结温度为380℃-400℃，烧结时间为30min-60min，且从室温到第一、第二烧结阶段的升温过程升温速度为3℃/min。
21、在一个实施例中，脱蜡烧结处理包括两个阶段，其中，第一阶段的烧结温度为300℃，烧结时间为1小时，第二阶段的烧结温度为400℃，烧结时间为1小时。
22、在一个实施例中，冶金烧结处理时无需开炉，继续升温至1040℃-1050℃，升温速度为10℃/min，烧结时间100min-120min后，随炉冷却至150℃取出。
23、在一个实施例中，冶金烧结处理时无需开炉，继续升温至1050℃，升温速度为10℃/min，并在1050℃保温2小时后，随炉冷却至150℃取出。
24、根据本专利技术实施例的第三方面，提供了上述自润滑镍基复合材料或上述自润滑镍基复合材料的粉末冶金成型方法制备的自润滑镍基复合材料在耐磨部件中的应用。
25、本专利技术实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
26、本专利技术通过粉末冶金方法能够制备厚度超过1mm的耐磨耐蚀垫片，克服了热喷涂技术中涂层厚度有限的缺陷，从而提升了在高磨损环境下的适用性和耐用性。同时，添加镍包石墨和碳化钛后，样件的耐磨性和自润滑性能显著提升，这一组合不仅增强了材料的耐磨性，还降低了摩擦系数，延长了使用寿命。此外，粉末冶金技术允许制造形状各异的样件，提供了更大的设计自由度，以满足特定应用需求。综上所述，本专利技术的产品可广泛应用于腐蚀和磨损的严苛场景，如耐磨耐蚀垫片，满足工业界对高性能材料的需求。
27、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本专利技术。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种自润滑镍基复合材料，其特征在于，包括以下质量百分比的原料：
2.根据权利要求1所述的一种自润滑镍基复合材料，其特征在于，所述镍包石墨粉末的粒径为80μm-100μm，所述TiC粉末的粒径为1μm-15μm，Ni60A粉末的粒径为60μm-80μm。
3.根据权利要求1所述的一种自润滑镍基复合材料，其特征在于，所述粘结剂为粉状石蜡。
4.一种自润滑镍基复合材料的粉末冶金成型方法，其特征在于，该方法包括：
5.根据权利要求4所述的一种自润滑镍基复合材料的粉末冶金成型方法，其特征在于，各原料的质量百分比包括：镍包石墨粉末4.9％-6.8％、TiC粉末9.7％-11.7％、Ni60A粉末81.6％-82.5％及粘结剂2.4％-2.9％。
6.根据权利要求4所述的一种自润滑镍基复合材料的粉末冶金成型方法，其特征在于，各原料的质量百分比包括：镍包石墨粉末4.9％、TiC粉末9.7％、Ni60A粉末82.5％及粘结剂2.9％。
7.根据权利要求4所述的一种自润滑镍基复合材料的粉末冶金成型方法，其特征在于，所述镍包石
8.根据权利要求4所述的一种自润滑镍基复合材料的粉末冶金成型方法，其特征在于，所述粘结剂为粉状石蜡。
9.根据权利要求4所述的一种自润滑镍基复合材料的粉末冶金成型方法，其特征在于，所述混合设备为混粉机，且所述混合处理的转速为1000rpm，混粉时间为2min。
10.根据权利要求4所述的一种自润滑镍基复合材料的粉末冶金成型方法，其特征在于，称取混合后的粉末质量为6g，圆片模具的直径为200mm，压制处理时的压力为24t。
11.根据权利要求4所述的一种自润滑镍基复合材料的粉末冶金成型方法，其特征在于，脱蜡烧结处理时真空烧结炉的腔内真空度为-1bar。
12.根据权利要求4所述的一种自润滑镍基复合材料的粉末冶金成型方法，其特征在于，脱蜡烧结处理包括两个阶段，其中，第一阶段的烧结温度为300℃-320℃，烧结时间为30min-60min，第二阶段的烧结温度为380℃-400℃，烧结时间为30min-60min，且从室温到第一、第二烧结阶段的升温过程升温速度为3℃/min。
13.根据权利要求4所述的一种自润滑镍基复合材料的粉末冶金成型方法，其特征在于，脱蜡烧结处理包括两个阶段，其中，第一阶段的烧结温度为300℃，烧结时间为1小时，第二阶段的烧结温度为400℃，烧结时间为1小时。
14.根据权利要求4所述的一种自润滑镍基复合材料的粉末冶金成型方法，其特征在于，冶金烧结处理时无需开炉，继续升温至1040℃-1050℃，升温速度为10℃/min，烧结时间100min-120min后，随炉冷却至150℃取出。
15.根据权利要求4所述的一种自润滑镍基复合材料的粉末冶金成型方法，其特征在于，冶金烧结处理时无需开炉，继续升温至1050℃，升温速度为10℃/min，并在1050℃保温2小时后，随炉冷却至150℃取出。
16.如权利要求1所述的自润滑镍基复合材料或权利要求4所述的自润滑镍基复合材料的粉末冶金成型方法制备的自润滑镍基复合材料在耐磨部件中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种自润滑镍基复合材料，其特征在于，包括以下质量百分比的原料：
2.根据权利要求1所述的一种自润滑镍基复合材料，其特征在于，所述镍包石墨粉末的粒径为80μm-100μm，所述tic粉末的粒径为1μm-15μm，ni60a粉末的粒径为60μm-80μm。
3.根据权利要求1所述的一种自润滑镍基复合材料，其特征在于，所述粘结剂为粉状石蜡。
4.一种自润滑镍基复合材料的粉末冶金成型方法，其特征在于，该方法包括：
5.根据权利要求4所述的一种自润滑镍基复合材料的粉末冶金成型方法，其特征在于，各原料的质量百分比包括：镍包石墨粉末4.9％-6.8％、tic粉末9.7％-11.7％、ni60a粉末81.6％-82.5％及粘结剂2.4％-2.9％。
6.根据权利要求4所述的一种自润滑镍基复合材料的粉末冶金成型方法，其特征在于，各原料的质量百分比包括：镍包石墨粉末4.9％、tic粉末9.7％、ni60a粉末82.5％及粘结剂2.9％。
7.根据权利要求4所述的一种自润滑镍基复合材料的粉末冶金成型方法，其特征在于，所述镍包石墨粉末的粒径为80μm-100μm，所述tic粉末的粒径为1μm-15μm，ni60a粉末的粒径为60μm-80μm。
8.根据权利要求4所述的一种自润滑镍基复合材料的粉末冶金成型方法，其特征在于，所述粘结剂为粉状石蜡。
9.根据权利要求4所述的一种自润滑镍基复合材料的粉末冶金成型方法，其特征在于，所述混合设备为混粉机，且所述混合处理的转速为1000rpm，混粉时间为2min。
10.根据权利要求4所述的一种自...
【专利技术属性】
技术研发人员：闫芝成，杜宝帅，舒圣程，杨岳清，米春旭，张都清，姜波，
申请(专利权)人：国网山东省电力公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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