[發(fā)明專利]一種放電等離子燒結(jié)制備硼化鈦顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610099212.9
• 申請日: 2016-02-23
• 公開（公告）號: CN105734347B
• 公開（公告）日: 2018-03-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李紅英;歐陽勛
• 申請（專利權(quán)）人: 中南大學(xué)
• 主分類號: C22C21/00
• 分類號: C22C21/00;C22C32/00;C22C1/05;B22F3/105
• 代理公司: 長沙市融智專利事務(wù)所43114
• 代理人: 顏勇

1.一種放電等離子燒結(jié)制備硼化鈦顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的方法，其特征在于包括以下步驟：

步驟一

按設(shè)計組分配取TiB₂顆粒和基體粉末；球磨活化，得到活化后的混合粉末；所述基體粉末為純鋁粉末或鋁合金粉末；

所述球磨活化的參數(shù)為：球磨轉(zhuǎn)速為200-800r/min、球料質(zhì)量比為3～10:1、球磨時間為3-12h；

所述活化后的混合粉末中，以質(zhì)量百分比計由下述組分組成：

TiB₂顆粒1％～40％；

余量為基體粉末；

步驟一中，TiB₂顆粒由粒度為50-60nm、90-100nm、140-150nm的TiB₂粉末按質(zhì)量比1：0.6-1.2:0.6-1.2組成；基體粉末由粒度10-12μm、15-16μm、18-20μm的不同粒度的基體粉末按質(zhì)量比1：0.6-1.2:0.6-1.2組成；

步驟二

將步驟一所得混合粉末裝入放電等離子燒結(jié)設(shè)備中進(jìn)行放電等離子燒結(jié)，隨爐冷卻后，得到硼化鈦顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料；

放電等離子燒結(jié)時，控制燒結(jié)溫度為520～540℃；控制壓力為30～50MPa；控制燒結(jié)時間為5～20min；

所得硼化鈦顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的致密度大于等于97.5％、硬度大于等于60.5HV。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種放電等離子燒結(jié)制備硼化鈦顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的方法，其特征在于：步驟一種所述球磨活化的參數(shù)為：球磨轉(zhuǎn)速為300-600r/min、球料質(zhì)量比為8-10:1、球磨時間為7-12h。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種放電等離子燒結(jié)制備硼化鈦顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的方法，其特征在于：所述活化后的混合粉末中，以質(zhì)量百分比計由下述組分組成：TiB₂顆粒1％-30％；余量為基體粉末。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種放電等離子燒結(jié)制備硼化鈦顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的方法，其特征在于：所述球磨活化為濕式球磨活化；所述濕式球磨活化是以無水乙醇作為球磨介質(zhì)；所述無水乙醇用量滿足淹沒所配取TiB₂顆粒和基體粉末并不超過球磨罐體積的2/3；磨球質(zhì)量之和與所配混合粉末質(zhì)量比為8-10：1；所述濕式球磨活化時，所用磨球的材質(zhì)選自不銹鋼、剛玉中的一種，所述磨球的直徑為1-10毫米。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種放電等離子燒結(jié)制備硼化鈦顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的方法，其特征在于：所述球磨活化為干式球磨活化；所述干式球磨活化時，采用氮氣或者氬氣作為保護(hù)氣氛，所述干式球磨活化時，所用磨球的材質(zhì)選自不銹鋼、剛玉中的一種，所述磨球的直徑為1-10毫米。