[發明專利]一種Laves相與鈮硅化合物協同強化的原位自生復合材料及其制備工藝

有效

• 申請號: 202110253869.7
• 申請日: 2021-03-09
• 公開（公告）號: CN113046566B
• 公開（公告）日: 2022-10-14
• 發明（設計）人: 薛云龍;王玉軒;孫浩華;伍媛婷;劉長青;劉虎林;袁亮
• 申請（專利權）人: 陜西科技大學
• 主分類號: C22B9/20
• 分類號: C22B9/20;C22C33/06;C21D1/26;C21D1/773;C21D6/00
• 代理公司: 西安眾和至成知識產權代理事務所(普通合伙) 61249
• 代理人: 張震國

1.一種Laves相與鈮硅化合物協同強化的原位自生復合材料的制備工藝，其特征在于：

步驟一：將打磨清洗后的高純金屬原料按化學成分Cr-10Si-57.5Nb(at.%)配料；

步驟二：按熔點由低到高的順序依次將金屬原料放置于非自耗電弧熔煉的水冷坩堝中，將爐體真空度抽至3×10^-3~6×10^-3 Pa，隨后沖入高純氬氣并將爐內氣壓控制在0.05Pa，反復抽真空并充氣共3次，電弧熔煉過程在電磁攪拌下進行，將形成的合金鑄錠翻轉重熔5次后隨爐冷卻至室溫取出；

步驟三：將鑄錠密封至高純石英管內進行高溫退火處理，退火真空度為5×10^-3 Pa，退火條件為1200℃/50h，退火后進行淬火處理，淬火介質為常溫水，得到原位自生復合材料；

所述的原位自生復合材料為全共晶組織，枝晶內為全共晶Laves相/Nbss，枝晶間為全共晶Laves相/Nb₅Si₃/Nbss；

所述的原位自生復合材料顯微組織中金屬間化合物Laves相和Nb₅Si₃相的體積分數高達67%。

2.根據權利要求1所述的Laves相與鈮硅化合物協同強化的原位自生復合材料的制備工藝，其特征在于：所述的電弧熔煉，合金鑄錠翻轉重熔5次，每次4~5min。

3.根據權利要求1所述的Laves相與鈮硅化合物協同強化的原位自生復合材料的制備工藝，其特征在于：在非自耗電弧熔煉爐的另一水冷坩堝中放入用以去除爐內殘余氧氣的Ti金屬。

4.一種如權利要求1-3中任意一項所述制備工藝 制備的Laves相與鈮硅化合物協同強化的原位自生復合材料，其特征在于：原位自生復合材料的化學成分為Cr-10Si-57.5Nb(at.%)。

5.根據權利要求4所述的Laves相與鈮硅化合物協同強化的原位自生復合材料，其特征在于：所述的原位自生復合材料的室溫壓縮強度為2.16GPa，室溫維氏硬度為8.3GPa。