[发明专利]一种原生微/纳米级碳化钒和轻金属基非晶合金共强化镁合金复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种原生微/纳米级碳化钒和轻金属基非晶合金共强化镁合金复合材料的制备方法，其特征在于主要包括以下步骤：

步骤1、将钒粉和石墨粉按比例混合，高能球磨一段时间后得到高活性、高比表面积的原生碳化钒(V₈C₇)颗粒粉体；

步骤2、将轻金属镁粉或铝粉或钛粉与其它一些合金元素按一定比例混合，高能球磨一段时间后得到具有高活性、高晶化温度的镁基或铝基或钛基非晶合金颗粒粉体；

步骤3、将步骤1得到的V₈C₇颗粒粉体按一定比例加入到步骤2得到的非晶合金颗粒粉体中，高能球磨后得到V₈C₇和非晶合金混合粉体；

步骤4、将步骤3得到的V₈C₇和非晶合金混合粉体按一定比例加入到镁合金粉末，再加入一定量的酒精，并用超声辅助方式进行机械搅拌得到混合均匀的浆料，然后将浆料放入真空烘箱中烘干，然后得到复合粉体；

步骤5、将步骤4得到的复合粉体置于模具中，利用冷等静压机或四柱液压机进行高压压实，得到致密的复合块体坯料；

步骤6、将步骤5得到的致密复合块体坯料放入真空热压烧结炉中进行低温热压烧结，得到高致密的热压复合块体；

步骤7、将步骤6得到块体复合材料以高挤压比进行热挤出，最后得到高强高韧的原生微纳/米级V₈C₇和非晶合金共强化镁合金复合材料。

步骤8、可对将步骤7得到的镁合金复合材料适当的热处理。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤1中，钒粉和石墨粉的摩尔比为8:7，高能球磨一段时间后得到高活性、高比表面积的原生V₈C₇颗粒粉体，球磨时间为40～80h，球料比为10:1～20:1，转速为300-600r/min。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤2中，轻金属镁粉或铝粉或钛粉和T按一定比例进行混料，经高能球磨后得到镁基或铝基或钛基非晶合金颗粒粉体--要求其断裂强度不低于800MPa、晶化温度不得低于350℃；其球磨时间为40～100h，球料比为10:1～50:1，转速为300-600r/min；T表示为Cu、Ni、Si、Y、Fe、Ca、Zn、Nd、B中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤3中，V₈C₇颗粒与非晶合金颗粒的混合比例范围在1:6～1:20，经高能球磨后得到V₈C₇颗粒与非晶合金颗粒的混合粉体，球磨时间为20～40h，球料比为10:1～20:1，转速为300-600r/min。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤4中，加入到镁合金粉体中的V₈C₇颗粒和非晶合金颗粒，其质量分别占混合粉体总质量的0.25～5％和5～30％，其余为镁合金粉体；酒精加入量只要保证搅拌时浆料具有足够的流动性即可；超声辅助机械力搅拌时的超声功率为100～200Hz，叶片转速为300～1000rpm，搅拌时间为30-60min。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤4中，镁合金粉体的牌号可为Mg-Al系、Mg-Zn系、Mg-Mn系、Mg-RE系或Mg-Zn-RE-Zr系中的一种。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤4中，将搅拌混合均匀的浆料进行真空烘干，真空度100Pa，烘料温度为80℃，烘料时间24h。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤5中，利用冷等静压机压实，则将烘干的混合粉体置于专用的成型包套中；利用四柱液压机压实，则将烘干的混合粉体置于不锈钢模具中。冷等静压机/四柱液压机的压力为300-600MPa，保压时间为10-30min。