一種抗沖擊的復(fù)合金屬材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于金屬材料領(lǐng)域，涉及一種復(fù)合金屬材料及其制備方法，特別是涉及一 種抗沖擊的復(fù)合金屬材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 我們常將兩種或兩種以上的金屬元素或以金屬為基添加其他非金屬元素通過合 金化工藝(熔煉、機械合金化、燒結(jié)、氣相沉積等等）而形成的具有金屬特性的金屬材料叫做 合金。但合金可能只含有一種金屬元素，如鋼。合金的生成常會改善元素單質(zhì)的性質(zhì)，例如， 鋼的強度大于其主要組成元素鐵。合金的物理性質(zhì)，例如密度、反應(yīng)性、楊氏模量、導(dǎo)電性和 導(dǎo)熱性可能與合金的組成元素尚有類似之處，但是合金的抗拉強度和抗剪強度卻通常與組 成元素的性質(zhì)有很大不同。這是由于合金與單質(zhì)中的原子排列有很大差異。少量的某種 元素可能會對合金的性質(zhì)造成很大的影響。例如，鐵磁性合金中的雜質(zhì)會使合金的性質(zhì)發(fā) 生變化。合金的應(yīng)用涉及到社會生活中的方方面面，如鋁合金門窗和不銹鋼的廚具等，合金 還被大量用于航空航天領(lǐng)域，如鈦合金這種合金具有強度高、耐蝕性好、耐熱性高等特點被 廣泛用于制造飛機發(fā)動機壓氣機部件，其次為火箭、導(dǎo)彈和高速飛機的結(jié)構(gòu)件等。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 要解決的技術(shù)問題：常規(guī)的金屬材料的抗沖擊強度較差，在受到較強烈的外部壓 力后產(chǎn)生形變等問題。因此需要對金屬材料的組成成分進行優(yōu)化，來提高金屬材料的抗沖 擊性能，因此本發(fā)明提供了一種新的抗沖擊的復(fù)合金屬材料及其制備方法。
[0004] 技術(shù)方案：本發(fā)明公開了一種抗沖擊的復(fù)合金屬材料，所述的復(fù)合金屬材料由以 下金屬成分按照重量百分比組成： Ti 2. 5wt%_4· 5wt%、 Co I. 3wt%_l. 9wt%、 Ag I. 4wt%_2. 2wt%、 Al 0. 5wt%_l. 4wt%、 Sn I. lwt%_2. 2wt%、 Ca 2. 6wt%_4· lwt%、 In 0.lwt%-〇. 4wt%、 余量為Fe。
[0005] 所述的一種抗沖擊的復(fù)合金屬材料，由以下金屬成分按照重量百分比組成： Ti 3.6wt%、 Co I. 7wt%、 Ag 1.9wt%、 Al 1.0 wt%、 Sn 1.6wt%、 Ca 3. 2wt%、 In 0·3wt%、 余量為Fe。
[0006] -種抗沖擊的復(fù)合金屬材料的制備方法，步驟如下：（1)按重量百分比取Ti為 2. 5wt%_4. 5wt%、Co 為 I. 3wt%_l. 9wt%、Ag 為 I. 4wt%_2. 2wt%、Al 為 0· 5wt%_l. 4wt%、Sn 為 I. lwt%_2. 2wt%、Ca 為 2. 6wt%_4. lwt%、In 為 0· lwt%-〇. 4wt%、余量為 Fe ; (2)將上述的各金 屬原料投入真空高溫熔煉爐中，升高溫度至1270-1355°C，升溫速率為30-50°C /min，壓強 為30-500Pa，熔煉為復(fù)合金屬錠；（3)將步驟（2)的復(fù)合金屬錠降低溫度至660-730°C，保 溫4-6h ; (4)保溫后將復(fù)合金屬錠退火，退火速率為120-130°C /min，冷卻至室溫后制備得 抗沖擊的復(fù)合金屬錠。
[0007] 所述的一種抗沖擊的復(fù)合金屬材料的制備方法，制備方法中Ti為3. 6wt%、Co為 I. 7wt%、Ag 為 I. 9wt%、Al 為 1.0 wt%、Sn 為 I. 6wt%、Ca 為 3. 2wt%、In 為 0· 3wt%、余量為 Fe。
[0008] 所述的一種抗沖擊的復(fù)合金屬材料的制備方法，制備方法中升溫速率為40°C / min〇
[0009] 所述的一種抗沖擊的復(fù)合金屬材料的制備方法，制備方法中升高溫度至1320°C。
[0010] 所述的一種抗沖擊的復(fù)合金屬材料的制備方法，制備方法中退火速率為130°C / min〇
[0011] 有益效果：本發(fā)明的鐵合金材料具有非常良好的沖擊強度，通過對升溫速率、退 貨速率、熔煉溫度、保溫溫度的改良，另外還對鐵合金材料的其他金屬進行了改變，提高了 其抗沖擊的性能。其中當(dāng)Ti為3. 6wt%、Co為L 7wt%、Ag為L 9wt%、Al為L Owt%、Sn為 1. 6wt%、Ca為3. 2wt%、In為0. 3wt%、余量為Fe，升溫速率為40°C /min、升高溫度至1320°C、 退火速率為130°C /min時，制備的合金材料的沖擊韌性最高。
【具體實施方式】
[0012] 實施例1 (1)按重量百分比取 Ti 為 4. 5wt%、Co 為 I. 9wt%、Ag 為 I. 4wt%、Al 為 0· 5wt%、Sn 為 2. 2wt%、Ca為2. 6wt%、In為0. 4wt%、余量為Fe ; (2)將上述的各金屬原料投入真空高溫熔 煉爐中，升高溫度至1355°C，升溫速率為50°C /min，壓強為500Pa，熔煉為復(fù)合金屬錠；（3) 將步驟（2)的復(fù)合金屬錠降低溫度至730°C，保溫6h ; (4)保溫后將復(fù)合金屬錠退火，退火 速率為130°C /min，冷卻至室溫后制備得抗沖擊的復(fù)合金屬錠。
[0013] 實施例2 (1)按重量百分比取 Ti 為 2. 5wt%、Co 為 I. 3wt%、Ag 為 2. 2wt%、Al 為 I. 4wt%、Sn 為 I. lwt%、Ca為4. lwt%、In為0. lwt%、余量為Fe ; (2)將上述的各金屬原料投入真空高溫熔 煉爐中，升高溫度至1270°C，升溫速率為30°C /min，壓強為30Pa，熔煉為復(fù)合金屬錠；（3) 將步驟（2)的復(fù)合金屬錠降低溫度至660°C，保溫4h ; (4)保溫后將復(fù)合金屬錠退火，退火 速率為120°C /min，冷卻至室溫后制備得抗沖擊的復(fù)合金屬錠。
[0014] 實施例3 (1)按重量百分比取 Ti 為 3. 6wt%、Co 為 I. 7wt%、Ag 為 I. 9wt%、Al 為 1.0 wt%、Sn 為 I. 6wt%、Ca為3. 2wt%、In為0. 3wt%、余量為Fe ; (2)將上述的各金屬原料投入真空高溫熔 煉爐中，升高溫度至1320°C，升溫速率為40°C /min，壓強為150Pa，熔煉為復(fù)合金屬錠；（3) 將步驟（2)的復(fù)合金屬錠降低溫度至700°C，保溫5h ; (4)保溫后將復(fù)合金屬錠退火，退火 速率為130°C /min，冷卻至室溫后制備得抗沖擊的復(fù)合金屬錠。
[0015] 實施例4 (1)按重量百分比取 Ti 為 3. 5wt%、Co 為 I. 5wt%、Ag 為 2wt%、Al 為 I. 4wt%、Sn 為 I. 2wt%、 Ca為3. lwt%、In為0. 2wt%、余量為Fe ; (2)將上述的各金屬原料投入真空高溫熔煉爐中， 升高溫度至1290°C，升溫速率為50°C /min，壓強為400Pa，熔煉為復(fù)合金屬錠；（3)將步驟 (2)的復(fù)合金屬錠降低溫度至730°C，保溫6h ; (4)保溫后將復(fù)合金屬錠退火，退火速率為 120°C /min，冷卻至室溫后制備得抗沖擊的復(fù)合金屬錠。
[0016] 實施例1至4的復(fù)合金屬材料的沖擊韌性如下： 卞又η土識ων 1 丄〇丄 丄》?〇〇
【主權(quán)項】
1. 一種抗沖擊的復(fù)合金屬材料，其特征在于，所述的復(fù)合金屬材料由以下金屬成分按 照重量百分比組成： Ti 2. 5wt%_4. 5wt%、 Co I. 3wt%_l. 9wt%、 Ag I. 4wt%_2. 2wt%、 Al 0. 5wt%_l. 4wt%、 Sn I. lwt%_2. 2wt%、 Ca 2. 6wt%_4. lwt%、 In 0.lwt%-〇. 4wt%、 余量為Fe。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種抗沖擊的復(fù)合金屬材料，其特征在于，所述的復(fù)合金屬 材料由以下金屬成分按照重量百分比組成： Ti 3.6wt%、 Co I. 7wt%、 Ag 1.9wt%、 Al 1.0 wt%、 Sn 1.6wt%、 Ca 3. 2wt%、 In 0?3wt%、 余量為Fe。
3. -種抗沖擊的復(fù)合金屬材料的制備方法，其特征在于所述的抗沖擊的復(fù)合金屬材 料的制備方法步驟如下：（1)按重量百分比取Ti為2. 5wt%-4. 5wt%、Co為I. 3wt%-l. 9wt%、 Ag 為 I. 4wt%_2. 2wt%、Al 為 0? 5wt%_l. 4wt%、Sn 為 I. lwt%_2. 2wt%、Ca 為 2. 6wt%_4. lwt%、 In為0. lwt%-〇. 4wt%、余量為Fe ; (2)將上述的各金屬原料投入真空高溫熔煉爐中，升高溫 度至1270-1355°C，升溫速率為30-50°C /min，壓強為30-500Pa，熔煉為復(fù)合金屬錠；（3)將 步驟（2)的復(fù)合金屬錠降低溫度至660-730°C，保溫4-6h ; (4)保溫后將復(fù)合金屬錠退火， 退火速率為120-130°C /min，冷卻至室溫后制備得抗沖擊的復(fù)合金屬錠。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種抗沖擊的復(fù)合金屬材料的制備方法，其特征在于所述 的抗沖擊的復(fù)合金屬材料的制備方法中Ti為3. 6wt%、Co為I. 7wt%、Ag為I. 9wt%、Al為 1.0 wt%、Sn 為 I. 6wt%、Ca 為 3. 2wt%、In 為 0? 3wt%、余量為 Fe。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種抗沖擊的復(fù)合金屬材料的制備方法，其特征在于所述的 抗沖擊的復(fù)合金屬材料的制備方法中升溫速率為40°C /min。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種抗沖擊的復(fù)合金屬材料的制備方法，其特征在于所述 的抗沖擊的復(fù)合金屬材料的制備方法中升高溫度至1320°C。
7. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種抗沖擊的復(fù)合金屬材料的制備方法，其特征在于所述的 抗沖擊的復(fù)合金屬材料的制備方法中退火速率為130°C /min。
【專利摘要】本發(fā)明屬于金屬材料領(lǐng)域，涉及一種抗沖擊的復(fù)合金屬材料及其制備方法，所述的抗沖擊的復(fù)合金屬材料由以下成分組成：Ti為2.5wt%-4.5wt%、Co為1.3wt%-1.9wt%、Ag為1.4wt%-2.2wt%、Al為0.5wt%-1.4wt%、Sn為1.1wt%-2.2wt%、Ca為2.6wt%-4.1wt%、In為0.1wt%-0.4wt%、余量為Fe。制備方法步驟如下：（1）按重量取上述原料；（2）將上述的各金屬原料投入真空高溫熔煉爐中，熔煉為復(fù)合金屬錠；（3）將步驟（2）的復(fù)合金屬錠降溫，保溫；（4）保溫后將復(fù)合金屬錠退火，冷卻至室溫后制備得抗沖擊的復(fù)合金屬錠。
【IPC分類】C22C38-14, C21D6-00
【公開號】CN104862590
【申請?zhí)枴緾N201510187365
【發(fā)明人】吳雷
【申請人】蘇州經(jīng)貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院
【公開日】2015年8月26日
【申請日】2015年4月20日