[发明专利]一种Ag/Ti2

说明书

本发明提供了一种Ag/Ti₂AlNb自润滑梯度复合材料的制备方法，步骤1，将Ag和Ti₂AlNb基合金粉末进行混合得到混合粉料；步骤2，将所述混合粉料进行放电等离子烧结，放电等离子烧结时混合粉料分层放置；步骤3，烧结完成即得到Ag/Ti₂AlNb自润滑梯度复合材料。本发明的制备方法，制备出的Ag/Ti₂AlNb复合材料，摩擦性能提高的同时力学性能也得到提高。

技术领域

本发明涉及金属材料制造领域，具体涉及一种Ag/Ti₂AlNb自润滑梯度复合材料的制备方法。

背景技术

随着航空事业迅速发展，对航空材料性能要求越来越高，尤其是航空发动机材料，迫切要求进一步减重和提高材料的高温服役性能。Ti₂AlNb基合金具有轻质、室温塑性好、断裂韧性高、抗蠕变、疲劳和抗氧化性优良等优点，成为航空发动机的首选材料之一。然而，当将Ti-Al系合金作为航空发动机的高温运动副零部件使用时，润滑和耐磨问题是影响整个系统可靠性和寿命的主要因素。例如涡轮发动机和压气机转轴、燃气轮机、压气机叶片等关键零部件，均涉及到摩擦磨损。在高速运转中，榫头/榫槽连接结构的涡轮叶片与轮盘之间发生微动摩擦，轻则影响发动机使用寿命，重则带来灾难。因此，研究Ti-Al系合金的摩擦问题，已成为Ti-Al系合金迫切需要解决的瓶颈问题之一。Ag作为润滑相添加到Ti₂AlNb中会使其具有较好的摩擦学性能，但已有研究表明此种方法会降低Ti₂AlNb基合金的力学性能。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于，提供一种Ag/Ti₂AlNb自润滑梯度复合材料的制备方法，解决现有技术中Ag作为润滑相会使Ti₂AlNb 基合金力学性能降低的技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案予以实现：

一种Ag/Ti₂AlNb自润滑梯度复合材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤1将Ag和Ti₂AlNb基合金粉末进行混合得到混合粉料；

其特征在于，

步骤2将所述混合粉料进行放电等离子烧结，放电等离子烧结时混合粉料分层放置：

底层：所述混合粉料总质量为3g-5g，并且以质量百分比计，Ag的含量为所述混合粉料总质量的7％-15％；

中间层：所述混合粉料总质量为3g-5g，并且以质量百分比计，Ag的含量为所述混合粉料总质量的1％-7％；

顶层：所述Ti₂AlNb基合金粉末3g-5g；

步骤3烧结完成即得到Ag/Ti₂AlNb自润滑梯度复合材料。

进一步，步骤2中，中间层又分为下层和上层，具体包括：

下层：所述混合粉料总质量为3g-5g，并且以质量百分比计，Ag的含量为所述混合粉料总质量的3％-7％；

上层：所述混合粉料总质量为3g-5g，并且以质量百分比计，Ag的含量为所述混合粉料总质量的1％-3％。

优选的，步骤1中，混合粉料的粒径为30μm-50μm。

优选的，步骤1中，将Ag和Ti₂AlNb基合金粉末进行球磨混粉，球磨混粉时，球料比为(3-10):1，转速为300r/min-500r/min，时间为12h-30h。