[发明专利]一种TiNx增强的高熵合金结合的Ti(C,N)基复合材料及其制备方法在审
申请号: | 202010835520.X | 申请日: | 2020-08-19 |
公开(公告)号: | CN111926230A | 公开(公告)日: | 2020-11-13 |
发明(设计)人: | 李艳国;邹芹;王明智;熊建超 | 申请(专利权)人: | 燕山大学 |
主分类号: | C22C29/04 | 分类号: | C22C29/04;C22C1/05;B22F9/04;B22F3/14 |
代理公司: | 北京高沃律师事务所 11569 | 代理人: | 马小星 |
地址: | 066000 河北省*** | 国省代码: | 河北;13 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 tinx 增强 合金 结合 ti 复合材料 及其 制备 方法 | ||
1.一种TiNx增强的高熵合金结合的Ti(C,N)基复合材料的制备方法,包括以下步骤:
将CoCrNiCuMn粉末、TiNx粉末、AlN粉末和TiC粉末进行球磨混合,得到混合料;其中TiNx粉末中的x为0.3~0.9;以所述混合料的总质量为100%计,所述CoCrNiCuMn粉末的质量百分比为5~20wt.%,所述TiNx粉末的质量百分比为20~50wt.%,所述AlN粉末的质量百分比为2~10wt.%,余量为TiC粉末;
将所述混合料进行真空热压烧结,得到TiNx增强的高熵合金结合的Ti(C,N)基复合材料。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述CoCrNiCuMn粉末、TiNx粉末、TiC粉末和AlN粉末的粒径独立地为150nm以下。
3.权利要求1或2所述的制备方法,其特征在于,所述球磨混合的球料质量比为6~10:1,转速为200~350r/min,球磨时间为1~5h。
4.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述球磨混合时采用的磨球为大WC硬质合金球、中WC硬质合金球和小WC硬质合金球;所述大WC硬质合金球的直径为8mm,所述中WC硬质合金球的直径为5mm,所述小WC硬质合金球的直径为2mm;所述大WC硬质合金球、中WC硬质合金球和小WC硬质合金球的质量比为3:1:1。
5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述真空热压烧结的真空度为40Pa,烧结压力为40~50MPa,烧结温度为1200~1800℃,保温时间为20~90min。
6.根据权利要求1或5所述的制备方法,其特征在于,所述真空热压烧结的具体烧结工艺为:对所述混合料施加压力至40~50MPa;抽真空至真空度为40Pa;以20℃/min的升温速率从室温升到1000℃,在1000℃保温20min;再以10~30℃/min的升温速率从1000℃升到1200~1800℃,保温20~90min。
7.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述CoCrNiCuMn粉末的制备方法包括以下步骤:
将Co粉末、Cr粉末、Ni粉末、Cu粉末和Mn粉末按1:1:1:1:1的摩尔比混合,进行球磨,得到CoCrNiCuMn粉末。
8.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述TiNx粉末的制备方法包括以下步骤:
将Ti粉末和CH4N2O混合,进行球磨,得到TiNx粉末;所述Ti粉末和CH4N2O的摩尔比为6~20:1~9。
9.采用权利要求1~8任一项所述制备方法制备得到的TiNx增强的高熵合金结合的Ti(C,N)基复合材料,以百分含量计,包括CoCrNiCuM 5~20wt.%,TiNx 20~50wt.%,AlN 2~10wt.%,余量为TiC;其中x为0.3~0.9。
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