[发明专利]一种超高塑性双尺度分布的超细晶/微米晶块体铁材料及其制备方法

摘要

本发明公开了超高塑性双尺度分布的超细晶/微米晶块体铁材料，其微观结构以块状微米晶α-Fe为基体相，以超细晶等轴状α-Fe和超细晶针状α-Fe为增强相，综合力学性能优异，塑性变形能力极强，具有良好的应用前景。本发明还公开了超高塑性双尺度分布的超细晶/微米晶块体铁材料的制备方法，先将初始高纯铁粉经高能球磨至纳米晶粉末，然后采用放电等离子烧结系统快速烧结，烧结温度Ts：1253K≤Ts≤1335K、烧结时间：14～26min、烧结压力：40～500MPa。本发明方法简单、操作方便，其晶粒尺寸可控，成材率高、节约原材料和近终成形。

主权项

一种超高塑性双尺度分布的超细晶/微米晶块体铁材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）高能球磨制备纳米晶铁粉：在氩气保护条件下，将纯铁粉末置于不锈钢球磨介质中进行高能球磨，直至获得晶粒尺寸为8～12nm的纳米晶铁粉；（2）放电等离子烧结制备超高塑性双尺度分布的块体铁材料：将步骤（1）得到的纳米晶铁粉装入模具内，在氩气保护条件下，采用放电等离子烧结，得到超高塑性双尺度分布的超细晶/微米晶块体铁材料，其中快速烧结工艺条件如下：烧结设备：放电等离子烧结系统；烧结电流类型：脉冲电流；烧结温度Ts：1253K≤Ts≤1335K；烧结时间：14～26min；烧结压力：40～500MPa。