1.钢-碳化物/铁-钢多层复合耐磨材料,其特征在于,包括碳化物/铁层(2)以及分布在碳化物/铁层两侧的钢层(1),所述碳化物/铁层(2)厚1~2mm,钢层(1)厚4~10mm;所述钢层(1)为高锰钢或不锈钢;所述碳化物/铁层(2)由石墨粉、铁粉和金属粉a组成,所述金属粉a为钨铁粉、钛铁粉、钨粉、钛粉中的一种或两种。
2.钢-碳化物/铁-钢多层复合耐磨材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1),分别称取若干铁粉、石墨粉和金属粉a,金属粉a为钨铁粉、钛铁粉、钨粉、钛粉中的一种或两种,其中铁粉质量占粉末总质量的10%,以上各组分的质量百分比总和为
100%,准备若干钢片;
步骤2),采用球磨机将步骤1称取的除铁粉以外的粉末球磨细化,混合均匀;
步骤3),将步骤2混合均匀后的粉末干燥后与步骤1称取的铁粉混合均匀,研碎,再过
200目筛处理;
步骤4),将步骤3过筛后的粉末压制成片状压坯;
步骤5),将步骤4的压坯与步骤1中准备的钢片交替叠加,确保压坯两侧为钢片,在真空或保护气氛下热压烧结后,或采用放电等离子烧结后,即得钢-碳化物/铁-钢多层复合耐磨材料预制体;
步骤6),对步骤5制备的复合耐磨材料预制体进行1080℃的水韧处理后,即得钢-碳化物/铁-钢多层复合耐磨材料。
3.根据权利要求2所述的钢-碳化物/铁-钢多层复合耐磨材料的制备方法,其特征在于,所述步骤1中,钢片厚度为4~10mm,钢片使用前须先进行喷砂后净化处理。
4.根据权利要求2所述的钢-碳化物/铁-钢多层复合耐磨材料的制备方法,其特征在于,所述步骤2中,球磨机用行星式高能球磨机,球磨机参数优选转速300~400r/min,球料比10:1~20:1,球磨时间6~24h。
5.根据权利要求2所述的钢-碳化物/铁-钢多层复合耐磨材料的制备方法,其特征在于,所述步骤4中,压坯前在粉末中先添加2~4wt%的石蜡作为成形剂,再普通模压或冷等静压将粉末压制成压坯,压坯成型厚度保持在1.25~2.5mm。
6.根据权利要求2所述的钢-碳化物/铁-钢多层复合耐磨材料的制备方法,其特征在于,所述步骤5中,在烧结前需先对压坯进行预烧脱蜡,脱蜡温度在500~600℃。
7.根据权利要求2所述的钢-碳化物/铁-钢多层复合耐磨材料的制备方法,其特征在于,所述步骤5中,采用热压烧结,最终烧结温度控制在1250~1280℃,并在此温度下保温6~10h,烧结过程中压强保持在10~30MPa。
8.根据权利要求2所述的钢-碳化物/铁-钢多层复合耐磨材料的制备方法,其特征在于,所述步骤5中,采用放电等离子烧结,升温速度为70~100℃/min,升温至1200~1350℃,烧结过程中压强保持在50MPa。