粉末取出，然后置于真空干燥箱中干燥；
[0057] 2、将化粉、化粉、Ni粉及预制化(Mo)粉末按74 :17 :7 :2的质量比混合均匀得到 混合粉体，将混合粉体机械研磨化，如图1所示，得BCC固溶体粉末，研磨过程中采用氣气气 氛保护，并采取干磨湿取的方式在研磨完成后将固溶体粉末取出，然后置于真空干燥箱中 干燥；
[0058] 3、经过步骤2后，将高能态预合金固溶体粉末在热压烧结炉上进行热压烧结：
[0059] 1)将该粉末装入有高纯石墨纸保护的高溫合金模腔内；加压力200MPa ;
[0060] 2)在该压力下冷压保压15min(室溫）； 阳06U 扣送电加热（10°c/min)至烧结溫度950°C保溫60min;
[0062] 4)断电冷却至室溫，卸压，取出试样；
[0063] 4、将试样放入溫度为1050°C的空气炉中，待溫度稳定至1050°C时保溫30min，取 出水冷，得到不诱钢。
[0064] 所得到的为双相不诱钢，其中奥氏体占了绝大部分，另有少量铁素体存在。 阳0化]所述热压烧结炉结构由普通四立柱油压机和半开式碳化娃棒加热炉膛组成，无需 气氛保护，油压机吨位达60吨，加热溫度可达1300°C，可保证中压烧结工艺参数实现。
[0066] 本发明使用的模具材料为高溫合金材料，使用溫度可达iiocrc，模腔内接触机械 合金化不诱钢合金粉末处均加附高纯石墨纸，其作用1)在高溫下形成一个还原保护气氛 环境，保证合金粉末烧结过程中不氧化；2)便于烧结完成后脱模取样。
[0067] 施例2制备不诱钢烧结块材：硬度：400.6HV;抗拉强度：883.2MPa。 W側实施例3
[0069] 具体工艺流程如下：
[0070] 1、先将Mo粉化粉按照质量比为1 :1配比混匀，棒磨16h，形成化(Mo)预合金固 溶体粉末，研磨过程中采用氣气气氛保护，并采取干磨湿取的方式在研磨完成后将固溶体 粉末取出，然后置于真空干燥箱中干燥； 阳07U 2、将化粉、化粉、Ni粉及预制化(Mo)粉末按66 :18 :10 :6的质量比混合均匀得 到混合粉体，将混合粉体机械研磨化，如图1所示，得BCC固溶体粉末，研磨过程中采用氣气 气氛保护，并采取干磨湿取的方式在研磨完成后将固溶体粉末取出，然后置于真空干燥箱 中干燥；
[0072] 3、经过步骤2后，将高能态预合金固溶体粉末在热压烧结炉上进行热压烧结：
[0073] 1)将该粉末装入有高纯石墨纸保护的高溫合金模腔内；加压力200MPa ;
[0074] 2)在该压力下冷压保压15min(室溫）；
[007引 扣送电加热（10°C/min)至烧结溫度950°C保溫60min;
[0076] 4)断电冷却至室溫，卸压，取出试样； 阳077] 4、将试样放入溫度为1050°C的空气炉中，待溫度稳定至1050°C时保溫30min，取 出水冷，得到不诱钢。
[0078] 所得到的为双相不诱钢，其中奥氏体占了绝大部分，另有少量铁素体存在。
[0079]所述热压烧结炉结构由普通四立柱油压机和半开式碳化娃棒加热炉膛组成，无需 气氛保护，油压机吨位达60吨，加热溫度可达1300°C，可保证中压烧结工艺参数实现。
[0080] 本发明使用的模具材料为高溫合金材料，使用溫度可达1100°c，模腔内接触机械 合金化不诱钢合金粉末处均加附高纯石墨纸，其作用1)在高溫下形成一个还原保护气氛 环境，保证合金粉末烧结过程中不氧化；2)便于烧结完成后脱模取样。 阳0川实施例3制备不诱钢烧结块材：硬度：450. 5HV;抗拉强度：892. 3MPa。
[0082] 本发明工艺简单，其核屯、关键在于： 阳083] 1、主要创新点是将纯化、化、Ni与高能态化(Mo)预合金进行二次机械合金化制备 化、Ni、Mo在化中的固溶体合金粉末。两次利用机械合金化工艺，第一次利用机械合金化 使化-Mo形成高能态化(Mo)预合金固溶体粉末，第二次将纯化粉末、化粉、Ni粉和高能态 化(Mo)预合金固溶体粉末机械合金化获得化、Ni、Mo在化中固溶体粉末。
[0084] 2、提出了中压烧结，无需气氛保护，获得高致密烧结不诱钢块材；
[00化]3、再对所得块材进行热处理，使其元素分布均匀，并且消除机械合金化带来的残 余应力，使得不诱钢块材具有高硬度、高强度、耐腐蚀的优异性能。
[0086] 本发明要求保护的关键点：
[0087] 1、两次利用机械合金化工艺，第一次利用机械合金化使化-Mo形成高能态化(Mo) 预合金固溶体粉末，第二次将纯化粉末、化粉、Ni粉和高能态的化(Mo)预合金固溶体粉末 机械合金化获得化、Ni、Mo在化中完全固溶度的固溶体粉末；
[0088] 2、无气氛保护的中压烧结工艺；采用中压烧结获得高致密度的烧结块材；
[0089] 3、热处理工艺；对烧结后的块材进行热处理，消除残余应力，使元素均匀分布，进 而得到了高硬度、高强度、耐腐蚀的不诱钢。
【主权项】
1. 一种高硬度、高强度、耐点蚀的超细晶不锈钢，其特征在于，该不锈钢按质量分数计 由以下组分组成： Fe:64%~74%、Cr:18 ~21%、Ni:7%~10%、Mo:1%~3%，其余为杂质。2. 根据权利要求1所述一种高硬度、高强度、耐点蚀的超细晶不锈钢，其特征在于，所 述不锈钢的密度为7. 7~7. 8g/cm3,致密度为97~98%。3. 根据权利要求1所述一种高硬度、高强度、耐点蚀的超细晶不锈钢，其特征在于，所 述不锈钢的硬度为400~450HV，抗拉强度彡880MPa。4. 根据权利要求1所述一种高硬度、高强度、耐点蚀的超细晶不锈钢，其特征在于，所 述不锈钢是由Fe粉、Cr粉、Ni粉以及Mo粉依次经机械合金化、热压烧结以及热处理制备而 成。5. 权利要求1所述的高硬度、高强度、耐点蚀的超细晶不锈钢的制备方法，其特征在 于，包括以下步骤： 1) 两次机械合金化 首先利用机械合金化使Cr-Mo混合粉体形成高能态Cr(Mo)预合金固溶体粉末，然后将Fe粉、Cr粉、Ni粉和Cr(Mo)预合金固溶体粉末机械合金化，形成单一的BCC结构固溶体粉 末； 2) 将机械合金化制备得到的BCC结构固溶体粉末进行无气氛保护的中压烧结得到块 状不锈钢； 3) 对得到的块材不锈钢热处理，得到高硬度、高强度、耐点蚀的超细晶不锈钢。6. 根据权利要求5所述高硬度、高强度、耐点蚀的超细晶不锈钢的制备方法，其特征在 于，所述步骤1)具体包括以下步骤： 先将Mo粉Cr粉按照质量比为1 :1配比混匀，棒磨16~24h，形成Cr(Mo)预合金固溶 体粉末，然后将Fe粉、Cr粉Ni粉及预制Cr(Mo)粉末混合均匀得到混合粉体，将混合粉体 机械研磨8~16h，得到BCC结构溶体粉末，然后置于真空干燥箱中干燥，其中，研磨过程中 采用氩气气氛保护，并采取干磨湿取的方式在研磨完成后将固溶体粉末取出。7. 根据权利要求5所述高硬度、高强度、耐点蚀的超细晶不锈钢的制备方法，其特征在 于，所述步骤2)具体包括以下步骤： al)将待烧结固溶体粉末装入有石墨纸保护的高温合金模腔内，并在热压烧结炉中对 所述待烧结固溶体粉末施加200MPa压力； a2)在压力下冷压保压15~20min; a3)经过步骤a2)后，以8~10°C/min加热至烧结温度850~950°C，然后保温30~ 60min； a4)保温后停止加热，并随炉冷却至室温，冷却后卸压并取出高温合金模腔内的块状不 锈钢。8. 根据权利要求5所述高硬度、高强度、耐点蚀的超细晶不锈钢的制备方法，其特征在 于，对得到的块状不锈钢进行热处理，其热处理工艺为：将块状不锈钢放置于在1050°C~ 1KKTC的空气炉中，保温20~40min，取出水冷至室温，即得到高硬度、高强度、耐点蚀的超 细晶不锈钢。
【专利摘要】本发明公开了一种高硬度、高强度、耐点蚀的超细晶不锈钢及其制备方法：该不锈钢按质量分数计由以下组分组成：Fe：64％～70％、Cr：18～20％、Ni：7％～9％、Mo：1％～3％，其余为杂质。本发明主要利用机械合金化这一制备工艺，使Cr、Ni和Mo这三种元素固溶在Fe中，形成单一的BCC结构。在热压烧结过程中，向奥氏体转变，形成单一的奥氏体结构。随后对其进行热处理，使其元素均匀分布，并且消除机械合金化后的残余应力，最终获得了硬度达到400HV以上，抗拉强度900MPa左右，抗腐蚀能力远远超过316L的不锈钢。
【IPC分类】C22C38/44, C22C33/02
【公开号】CN105256244
【申请号】CN201510717109
【发明人】席生岐, 党晓凤, 孙崇锋, 周赟, 郑良栋
【申请人】西安交通大学
【公开日】2016年1月20日
【申请日】2015年10月29日