[發明專利]含多元潤滑相TiAl基自潤滑復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201810813792.2
• 申請日: 2018-07-23
• 公開（公告）號: CN108893645B
• 公開（公告）日: 2019-08-27
• 發明（設計）人: 鄒芹;李艷國;關勇;成照楠;黨賞;羅文奇;袁東方
• 申請（專利權）人: 燕山大學
• 主分類號: C22C1/10
• 分類號: C22C1/10;C22C1/05;C22C26/00;C22C32/00;C22C29/00
• 代理公司: 北京挺立專利事務所(普通合伙) 11265
• 代理人: 劉陽

1.一種含多元潤滑相TiAl基自潤滑復合材料，其特征在于：其化學成分的質量百分比為：TiC_x：10-30wt.％、Ti₃SiC₂和OLC混合物：10-30wt.％、Cr：1-5wt.％，其余為Ti粉和Al粉；所述TiC_x中0.4≤x≤1.1，所述Ti₃SiC₂和OLC混合物中，Ti₃SiC₂和OLC的質量比為3:1；所述復合材料中Ti和Al摩爾比為1:0.85-0.95；

所述復合材料通過以下步驟制備：

(1)氬氣氛圍中先把TiC_x粉、Cr粉、Ti粉和Al粉進行均勻球混，酒精作為分散劑，球料比6:1，轉速200-350r/min，球磨時間2-3h；隨后加入Ti₃SiC₂和OLC混合物，再以相同轉速球磨0.5h，制得混合粉末；

所述復合材料的化學成分的質量百分比為：TiC_x：10-30wt.％、Ti₃SiC₂和OLC混合物：10-30wt.％、Cr：1-5wt.％，其余為Ti粉和Al粉；所述TiC_x中0.4≤x≤1.1；

(2)將上述步驟(1)的混合粉末在氬氣氛圍內烘干，并裝入石墨模具中預壓成型，壓力為15-30MPa，保壓時間為10-30s；

(3)將步驟(2)的模具放入爐中，氬氣氛圍內進行放電等離子燒結，燒結溫度為1000-1250℃，升溫速率為60-90℃/min，燒結壓力為30-50MPa，真空度15-40Pa，保溫10-30min，得到毛坯試件；

(4)將步驟(3)制備的毛坯試件進行表面拋光處理，得到以TiC_x、Ti₃SiC₂和OLC為潤滑相的TiAl基自潤滑復合材料。

2.根據權利要求1所述的含多元潤滑相TiAl基自潤滑復合材料，其特征在于：所述TiC_x的粒度為20-45μm；Ti₃SiC₂的粒度為80-200目；OLC的粒度為3-8nm，Ti、Al、Cr的粒度為10-30μm；所述OLC制備原料為納米金剛石。

3.根據權利要求1所述的含多元潤滑相TiAl基自潤滑復合材料，其特征在于：所述步驟(1)中采用行星式球磨機進行球磨，磨球采用WC硬質合金球。