[發(fā)明專利]一種高強(qiáng)韌金屬基納米復(fù)合材料的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210111115.9
• 申請日: 2012-04-17
• 公開（公告）號: CN102618774A
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 崔熙貴;崔承云;程曉農(nóng);許曉靜
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇大學(xué)
• 主分類號: C22C32/00
• 分類號: C22C32/00;C22C1/05
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

1.一種高強(qiáng)韌金屬基納米復(fù)合材料的制備方法，其特征在于包括如下步驟：

1)?將能夠反應(yīng)生成增強(qiáng)相的金屬粉末或金屬化合物粉末與非金屬粉末按比例混合，并采用高能球磨機(jī)進(jìn)行球磨均勻化，得到混合粉末；

2)?將均勻的能夠生成增強(qiáng)相的混合粉末與金屬基體粉末混合，同樣采用高能球磨機(jī)進(jìn)行球磨，制得混合均勻的復(fù)合粉末；

3)?將均勻的復(fù)合粉末壓制成型；

4)?將壓坯置于放電等離子燒結(jié)裝置中真空燒結(jié)，制得原位自生納米顆粒增強(qiáng)的金屬基復(fù)合材料；

5)?將納米顆粒增強(qiáng)的金屬基復(fù)合材料進(jìn)行大應(yīng)變塑性變形，最終制得原位納米顆粒增強(qiáng)的超細(xì)晶金屬基復(fù)合材料。

2.如權(quán)利要求1所述的一種高強(qiáng)韌金屬基納米復(fù)合材料的制備方法，其特征在于：所述的生成增強(qiáng)相的金屬粉末為Ti、V、W、Mo、Zr中的一種或兩種以上的混合粉末，金屬化合物粉末為TiO₂或/和ZrO₂，非金屬粉末為C、B、B₄C、BN、SiC、SiO₂中的一種或兩種以上的混合粉末；所述的生成增強(qiáng)相的金屬粉末的平均粒度為0.1-100μm，金屬化合物粉末的平均粒度為0.1-100μm，非金屬粉末的平均粒度為0.1-100μm。

3.如權(quán)利要求1所述的一種高強(qiáng)韌金屬基納米復(fù)合材料的制備方法，其特征在于：所述的金屬基體粉末為Al、Ti、Cu、Mg或Ni；所述的金屬基體粉末的平均粒度為0.1-100μm，金屬基體粉末與生成增強(qiáng)相的混合粉末的質(zhì)量比為20:1-1:1。

4.如權(quán)利要求1所述的一種高強(qiáng)韌金屬基納米復(fù)合材料的制備方法，其特征在于：所述的球磨工藝參數(shù)為：球料比10：1-20：1，轉(zhuǎn)速200-300r/min，球磨時間0.5-3h，球磨氣氛為惰性氣體保護(hù)或真空。

5.如權(quán)利要求1所述的一種高強(qiáng)韌金屬基納米復(fù)合材料的制備方法，其特征在于：所述的壓制成型的壓力為120-350MPa。

6.如權(quán)利要求1所述的一種高強(qiáng)韌金屬基納米復(fù)合材料的制備方法，其特征在于：所述的放電等離子燒結(jié)工藝參數(shù)為：燒結(jié)溫度850-1000℃，加熱速度50-150℃/min，燒結(jié)時間5-30min，壓力5-30MPa。

7.如權(quán)利要求1所述的一種高強(qiáng)韌金屬基納米復(fù)合材料的制備方法，其特征在于：所述的大應(yīng)變塑性變形技術(shù)為等通道轉(zhuǎn)角擠壓技術(shù)，通道夾角Φ為90°-135°，外接角Ψ為10°-40°，擠壓路徑為Bc，擠壓溫度為20-500℃，擠壓道次N為1-10。