一种珠光体型多主元耐磨合金及制备方法与流程

技术特征：
1.一种珠光体型多主元耐磨合金，其特征在于：所述合金的元素组成是conifeti，合金中各元素的质量百分比范围为fe：40~45wt.%，co：22~25wt.%，ni：22~25wt.%，ti：5~16wt.%；合金具有纳米片层珠光体结构，珠光体的体积分数为80~100%，珠光体层片间距为10~20nm。2.一种珠光体型多主元耐磨合金的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）合金设计：选定金属元素，基于遗传算法设计合金，根据热力学相图确定多主元合金中珠光体组织形成所需的合金中各元素的质量百分比；（2）真空熔炼：将铁、钴、镍及钛的原料放入真空感应熔炼炉中，抽真空熔炼，引入磁搅拌，待合金全部熔化，倾倒于模型中随炉冷却成铸锭；（3）均匀化处理：将铸锭置于马弗炉中抽真空热处理，使得合金中的元素均匀分布；（4）控制冷轧：采用轧机进行分级轧制，获得板材；（5）退火工艺：将轧制板材置于马弗炉中，控制时效处理时间确保合金发生共析转变，水冷，获得具有珠光体型多主元耐磨合金。3.根据权利要求2所述的珠光体型多主元耐磨合金的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中，合金中各元素的质量百分比范围为fe：40~45wt.%，co：22~25 wt.%， ni：22~25 wt.%，ti：5~16 wt.%。4.根据权利要求2所述的珠光体型多主元耐磨合金的制备方法，其特征在于：所述步骤（5）中，轧制板材置于500~650℃的马弗炉中，控制时效处理时间为0.5~10 h。5.根据权利要求2所述的珠光体型多主元耐磨合金的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）中，熔炼电流为300~500a，引入磁搅拌再熔炼1~3次。6.根据权利要求2所述的珠光体型多主元耐磨合金的制备方法，其特征在于：所述步骤（3）中，均匀化处理是在1000~1200℃下保温12~24h。7.根据权利要求2所述的珠光体型多主元耐磨合金的制备方法，其特征在于：所述步骤（4）中，轧机的轧辊速度为200~400r/min。8.根据权利要求2所述的珠光体型多主元耐磨合金的制备方法，其特征在于：所述步骤（4）中，轧制量控制在50~90%之间。9.根据权利要求2所述的珠光体型多主元耐磨合金的制备方法，其特征在于：所述步骤（4）中，分级轧制具体是指：当轧制量低于50%时，按照1mm/道次；当轧制量介于50%~70%，按照0.5mm/道次进行轧制；当轧制量高于70%后，按照0.1mm/道次轧制。10.根据权利要求2所述的珠光体型多主元耐磨合金的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）中，铁原料中fe的原子百分比为39%~46%，钴原料中co的原子百分比为21%~24%，镍原料中ni的原子百分比为21%~24%，钛原料中ti的原子百分比为6%~19%。

技术总结
本发明公开了一种珠光体型多主元耐磨合金及制备方法，所述合金的元素组成是CoNiFeTi，合金具有纳米片层珠光体结构，珠光体的体积分数为80~100%，珠光体层片间距为10~20nm。通过遗传算法设计CoNiFeTi珠光体型多主元合金，并通过成分的调控，使其在特定的温度下发生共析反应，从而在多主元合金中获得纳米片层珠光体组织，并采用恰当的热处理工艺调控珠光体域、团以及层片间距等，使得其合金的硬度、强度及耐磨性能显著提高。本发明提出的方法简单，对设备要求不高，成本较低，易于工业化生产推广，所得珠光体型多主元合金可以作为新型轴承钢的替代产品。型轴承钢的替代产品。型轴承钢的替代产品。


技术研发人员：孙文文 安旭龙 刘正迪
受保护的技术使用者：东南大学
技术研发日：2021.09.16
技术公布日：2022/2/6