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一种基于增材制造的双结构钛基复合材料及其方法技术

技术编号:40272222 阅读:25 留言:0更新日期:2024-02-02 22:58
本发明专利技术公开了一种基于增材制造的双结构钛基复合材料及其方法,具体是一种可用于增强相含量、网状尺寸、网状结构区域连续度可调控的双结构钛基复合材料的制备方法,属于钛基复合材料微观结构设计领域。其制备操作流程包括:金属及增强相粉末筛选及预处理;低能球磨混粉;打印预处理;设定增材制造打印参数;利用双喷头按照不同比例同时送粉进行块体打印。该方法使得网状结构尺寸、增强相含量、网状结构区域连续程度灵活可控,并同时具有节省原料,操作简单,尺寸精度高等特点,并具有较好较为均衡的力学性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于钛基复合材料微观结构设计及制备领域,具体是一种基于直接能量沉积增材制造的双结构钛基复合材料及其方法。在该方法中,网状结构的尺寸、增强相含量以及网状区域连续度等可控。


技术介绍

1、钛基复合材料由于具有高比强度,高比模量的特点,并且由于具有良好的高温性能,良好的耐高温,耐腐蚀性能,被广泛应用于航空航天,车辆工程以及生物医学等领域。增材制造钛合金,尤其是双相钛合金tc4,已经被广泛研究,并成熟应用于各领域中。由于极快的冷却速度,增材制造tc4呈现为针状的α相马氏体组织,这样的组织导致其具有较高的强度,但是较低的延伸率,往往低于10%。对于增材制造tc4,更高的强度,以及更好的强塑性匹配,一直是研究人员所追求的。虽然增强相的加入会大幅地提升tc4的强度,但是也会引起剧烈的塑性降低,甚至脆性断裂。为了避免这个问题,钛基复合材料的微观组织结构设计,成为了一个被广泛研究的热点问题。其中,传统方式,包括烧结,粉末冶金等方式制备的具有网状结构的钛基复合材料,往往具有更好的强塑性匹配性能,在获得强度较大提升的同时,仍会保持一定的塑性。将网状结构设计引入增材制造本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于增材制造的双结构钛基复合材料的制备方法,其特征在于,具体如下:

2.根据权利要求1所述的一种基于增材制造的双结构钛基复合材料的制备方法,其特征在于,所述步骤S1中,Ti6Al4V球状金属颗粒的粒度分布为75-160μm,霍尔流速为28.1s/50g,松装密度为2.37g/cm3,振实密度为2.75g/cm3;TiB2颗粒的粒度分布为1-3μm。

3.根据权利要求1所述的一种基于增材制造的双结构钛基复合材料的制备方法,其特征在于,所述真空干燥处理操作如下:将材料置于玻璃皿中,并于120℃的真空环境下保温一小时。

4.根据权利要求1所述的一种基...

【技术特征摘要】

1.一种基于增材制造的双结构钛基复合材料的制备方法,其特征在于,具体如下:

2.根据权利要求1所述的一种基于增材制造的双结构钛基复合材料的制备方法,其特征在于,所述步骤s1中,ti6al4v球状金属颗粒的粒度分布为75-160μm,霍尔流速为28.1s/50g,松装密度为2.37g/cm3,振实密度为2.75g/cm3;tib2颗粒的粒度分布为1-3μm。

3.根据权利要求1所述的一种基于增材制造的双结构钛基复合材料的制备方法,其特征在于,所述真空干燥处理操作如下:将材料置于玻璃皿中,并于120℃的真空环境下保温一小时。

4.根据权利要求1所述的一种基于增材制造的双结构钛基复合材料的制备方法,其特征在于,所述步骤s1的球磨过程具体如...

【专利技术属性】
技术研发人员:彭华新刘宸玮王欢高翔李建超贾延东何洲洋李长丰麻子硕
申请(专利权)人:浙江大学
类型:发明
国别省市:

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