[發(fā)明專利]一種高強高導二硼化鈦銅基復合材料形變強韌化方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110487940.8
• 申請日: 2021-04-30
• 公開（公告）號: CN113278864B
• 公開（公告）日: 2022-02-22
• 發(fā)明（設計）人: 梁淑華;石浩;趙陽;高懷寶;姜伊輝;曹飛;鄒軍濤;肖鵬
• 申請（專利權）人: 西安理工大學
• 主分類號: C22C32/00
• 分類號: C22C32/00;C22C1/10;C22C1/03;B22F9/08;C22C1/04;C22F1/08;B21J1/02;B21B3/00;H01B1/02
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 涂秀清

本發(fā)明公開了一種高強高導二硼化鈦銅基復合材料形變強韌化方法，具體按照如下步驟進行：步驟1：制備TiB₂/Cu球形復合材料粉末，真空熱壓粉末制備塊狀的TiB₂/Cu復合材料；步驟2：對步驟1得到的材料進行機械加工得到圓棒狀TiB₂/Cu復合材料，然后進行旋轉鍛造，得到旋轉鍛造后TiB₂/Cu復合材料樣品；步驟3：樣品進行多道次高溫熱軋變形；步驟4：對熱軋后的TiB₂/Cu復合材料樣品進行多道次室溫冷軋變形，制備出高強高導TiB₂/Cu復合材料。本發(fā)明制備出高強高導TiB₂/Cu復合材料的表面質量良好、組織均勻，導電率高于83％IACS，強度高于578MPa，伸長率高于10％。

技術領域

本發(fā)明屬于金屬基復合材料制備技術領域，具體涉及一種高強高導二硼化鈦銅基復合材料形變強韌化方法。

背景技術

利用陶瓷顆粒作為增強體制備金屬基復合材料，能夠獲得常規(guī)金屬或合金材料所不具備的高比強度、高抗熱疲勞、高溫穩(wěn)定等特殊性能，成為制造極端服役環(huán)境下大尺寸、復雜結構部件不可或缺的關鍵材料。相較于氧化物陶瓷相，硼化物陶瓷具有更好的傳導性能，例如：TiB₂顆粒具有高熔點、高模量、與銅相近的熱膨脹系數(shù)、優(yōu)異的傳導性能及高溫力學性能等優(yōu)點，因此，TiB₂/Cu復合材料被認為能夠用于制備極具發(fā)展?jié)摿Φ男滦徒Y構功能銅基材料。為獲得高強高導TiB₂/Cu復合材料，TiB₂的含量通常不超過5wt.％，如果增強體含量過高，受比重偏析制約(Cu基體：8.9g/cm^-3；TiB₂顆粒：4.5g/cm^-3)，TiB₂的團聚粗化過程很難抑制；另一方面，根據(jù)混合法則，高含量的TiB₂將會造成復合材料電導率大幅降低。但當增強體含量降低時，雖然復合材料導電性能優(yōu)異，但燒結態(tài)TiB₂/Cu復合材料強化效果有限，難以滿足實際工程應用。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是提供一種高強高導二硼化鈦銅基復合材料形變強韌化方法，解決了解決現(xiàn)有利用粉末冶金法制備的TiB₂/Cu復合材料的致密度提升有限，單純燒結態(tài)復合材料強度難以滿足工程應用的問題。

本發(fā)明所采用的技術方案是，

一種高強高導二硼化鈦銅基復合材料形變強韌化方法，具體按照如下步驟進行：

步驟1：按照原位反應TiB₂增強體生成量設計銅硼、銅鈦中間合金配比，通過熔煉、霧化得到球形TiB₂/Cu復合粉末；將球形TiB₂/Cu復合粉末篩分、預壓制成型、加壓燒結后得到塊狀的TiB₂/Cu復合材料；

步驟2：對塊狀的TiB₂/Cu復合材料進行機械加工得到圓棒狀TiB₂/Cu復合材料，然后對圓棒狀TiB₂/Cu復合材料進行旋轉鍛造，采用不同的鍛壓比將燒結態(tài)復合材料鍛打至工藝要求的變形量；得到旋轉鍛造后TiB₂/Cu復合材料樣品；

步驟3：對旋轉鍛造后TiB₂/Cu復合材料樣品進行多道次高溫熱軋變形，控制熱軋過程熱處理工藝及變形量；

步驟4：對熱軋后的TiB₂/Cu復合材料樣品進行多道次室溫冷軋變形，控制冷軋變形量和單道次壓下量，最終制備出高強高導TiB₂/Cu復合材料。

本發(fā)明的特點還在于，