[发明专利]一种双相原位纳米增强钛基复合材料及其制备方法有效
| 申请号： | 201711134875.0 | 申请日： | 2017-11-16 |
| 公开（公告）号： | CN108004426B | 公开（公告）日： | 2019-12-10 |
| 发明（设计）人： | 夏木建;李年莲;刘爱辉;林岳宾;陈中;丁红燕;张满 | 申请（专利权）人： | 淮阴工学院 |
| 主分类号： | C22C1/04 | 分类号： | C22C1/04;B22F3/105;B33Y70/00;B33Y10/00 |
| 代理公司： | 32204 南京苏高专利商标事务所(普通合伙) | 代理人： | 柏尚春 |
| 地址： | 223005 江*** | 国省代码： | 江苏;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 原位 纳米 增强 复合材料 及其 制备 方法 | ||
1.一种双相原位纳米增强钛基复合材料，其特征在于，包括钛合金基体以及原位分散于钛合金基体上的Ti3Al与Ti5Si3纳米增强相；所述双相原位纳米增强钛基复合材料的制备方法包括：
(1)称取激光3D打印专用的球形钛合金与球形AlSi12合金粉末，在高纯氩气保护环境下对所述球形钛合金粉末与所述球形AlSi12合金粉末进行球磨混合后干燥，得到均匀混合的复合材料成形粉末；称取的所述球形AlSi12粉末与所述球形钛合金粉末的质量比为1:99～1:9；
(2)将步骤(1)中所述均匀混合的复合材料成形粉末置于激光选区熔化设备的粉缸中，在设备成形室内通入恒定流速的高纯氩气，通过激光3D打印形成包括钛合金基体以及原位分散于钛合金基体上的Ti3Al与Ti5Si3纳米增强相的钛基复合材料。
2.一种双相原位纳米增强钛基复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)称取激光3D打印专用的球形钛合金与球形AlSi12合金粉末，在高纯氩气保护环境下对所述球形钛合金粉末与所述球形AlSi12合金粉末进行球磨混合后干燥，得到均匀混合的复合材料成形粉末；称取的所述球形AlSi12粉末与所述球形钛合金粉末的质量比为1:99～1:9；
(2)将步骤(1)中所述均匀混合的复合材料成形粉末置于激光选区熔化设备的粉缸中，在设备成形室内通入恒定流速的高纯氩气，通过激光3D打印形成包括钛合金基体以及原位分散于钛合金基体上的Ti3Al与Ti5Si3纳米增强相的钛基复合材料。
3.根据权利要求2所述的双相原位纳米增强钛基复合材料的制备方法，其特征在于：在步骤(1)中，所述钛合金为工业纯钛、Ti6Al4V合金、Ti2Al1.5Mn合金或Ti5Mo5V8Cr3Al合金中的一种。
4.据权利要求2所述的双相原位纳米增强钛基复合材料的制备方法，其特征在于：在步骤(1)中，所述球形钛合金粉末的粒径为15～53μm，纯度不低于99.7％；所述球形AlSi12合金粉末的粒径为10～30μm，纯度不低于99.7％。
5.根据权利要求2所述的双相原位纳米增强钛基复合材料的制备方法，其特征在于：在步骤(1)中，采用无球干式球磨工艺进行球磨混合，所述无球干式球磨工艺的工艺条件为：转速为200～450rpm，正转球磨10～15min，间歇空冷5～10min，紧接反转球磨10～15min，并交替循环5～8个周期。
6.根据权利要求2所述的双相原位纳米增强钛基复合材料的制备方法，其特征在于：在步骤(1)中，所述高纯氩气的纯度不低于99.99％。
7.根据权利要求2所述的双相原位纳米增强钛基复合材料的制备方法，其特征在于：在步骤(2)中，所述激光3D打印的工艺条件为：高能激光束体能量密度为40～200J/m3，且基板预热温度为80～200℃。
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