【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于复合结构材料，具体涉及一种抗冲击的beta钛合金复合结构材料及其制备方法。
技术介绍
1、由于金属多孔材料所具备的渗透性强、过滤与分离性良好、密度低、能量吸收力强、高温抵抗力强、抗冲击能力强、吸声性能良好、比表面积大等优点，与材料的压缩性能密切相关，且金属多孔材料的身份已向功能材料与结构材料的结合体方向上转变，一般工业领域特别是航空航天领域，对轻质、隔振、抗冲击等防护材料要求越来越高；因此如何提高金属多孔材料的抗冲击性能成为目前研究的一大问题。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术的主要目的在于提供一种抗冲击的beta钛合金复合结构材料，解决了现有复合结构材料的抗冲击强度不佳的问题。
2、本专利技术的目的还在于提供一种抗冲击的beta钛合金复合结构材料的制备方法。
3、为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：一种抗冲击的beta钛合金复合结构材料，该金复合结构材料包括多孔部分和实体部分；所述多孔部分为规则的几何空间点阵结构，所述实体部分为圆柱结构，多孔部分和实体部分紧密结合。
4、优选地，所述多孔结构的孔隙率范围为50％-95％。
5、优选地，所述多孔结构的孔隙率的计算公式为ρ为样品密度，ρs基体材料密度。
6、优选地，所述实体结构占整个复合结构材料比例范围为10％-90％。
7、优选地，所述实体部分呈圆形，所述实体部分的半径为1.5mm～3mm。
8、优选地，所述该金复合
9、本专利技术的另一个技术方案是这样实现的：一种抗冲击的beta钛合金复合结构材料的制备方法，其特征在于，该方法具体包括以下步骤：
10、s1、采用magic软件创建3dcad模型；
11、s2、用仿真软件揭示其冲击断裂强化机制，将模型转换导入，输入材料属性和工作参数；
12、s3、调节激光功率、激光扫描速度、舱口间距、单个粉末层厚度参数，采用增材制造技术，获得抗冲击的beta钛合金复合结构材料。
13、优选地，所述s1中，所述创建3dcad模型时，设计的样品多孔结构孔型为菱形十二面体，样品尺寸高为8～12mm，半径2～7mm。
14、优选地，所述s2中，所述材料属性包括杨氏模量、泊松比、密度、屈服强度。
15、优选地，所述s2中，材料机械性能参数由表示，其中杨氏模量e、剪切模量g、体积模量k以及材料的泊松比v，最后进行有限元分析如图3所示，得到应力分布情况。
16、优选地，所述s3中，所述激光扫描功率的范围为200～500w，扫描速度的范围为800～1200mm/s，舱口间距的范围为0.05～0.10mm，单个粉末层厚度的范围为0.02～0.08mm。
17、与现有技术相比，1)本专利技术beta钛合金复合结构材料的抗冲击强度高，与静态压缩相比，本专利技术beta钛合金复合结构材料的冲击性能明显提升，并且通过微观调控抗冲击的beta钛合金复合结构，使得多孔beta钛合金材料的应用领域更加广泛；2)本专利技术beta钛合金复合结构材料的制备工艺简单，且可以实现微观调控抗冲击的beta钛合金复合结构多孔结构孔型，多孔结构和实体结构的比例、中间实体圆柱的半径和所选用的beta钛合金材料的目的，进而为获得抗冲击强度的beta钛合金复合结构材料奠定了坚实的基础。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种抗冲击的beta钛合金复合结构材料，其特征在于，该金复合结构材料包括多孔部分和实体部分；所述多孔部分为规则的几何空间点阵结构，所述实体部分为圆柱结构，多孔部分和实体部分紧密结合。
2.根据权利要求1所述的一种抗冲击的beta钛合金复合结构材料，其特征在于，所述多孔结构的孔隙率范围为50％-95％。
3.根据权利要求2所述的一种抗冲击的beta钛合金复合结构材料，其特征在于，所述多孔结构的孔隙率的计算公式为ρ为样品密度，ρs基体材料密度。
4.根据权利要求1所述的一种抗冲击的beta钛合金复合结构材料，其特征在于，所述实体结构占整个复合结构材料比例范围为10％-90％。
5.根据权利要求4所述的一种抗冲击的beta钛合金复合结构材料，其特征在于，所述实体部分呈圆形，所述实体部分的半径为1.5mm～3mm。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的一种抗冲击的beta钛合金复合结构材料，其特征在于，所述该金复合结构材料是采用TiMo、TiNb、TiZe制成。
7.一种权利要求1-6任意一项所述的抗冲击的bet
8.根据权利要求7所述的一种抗冲击的beta钛合金复合结构材料，其特征在于，所述S1中，所述创建3DCAD模型时，设计的样品多孔结构孔型为菱形十二面体，样品尺寸高为8～12mm，半径2～7mm。
9.根据权利要求8所述的一种抗冲击的beta钛合金复合结构材料，其特征在于，所述S2中，所述材料属性包括杨氏模量、泊松比、密度、屈服强度。
10.根据权利要求7所述的一种抗冲击的beta钛合金复合结构材料，其特征在于，所述S2中，材料机械性能参数由表示，其中杨氏模量E、剪切模量G、体积模量K以及材料的泊松比v，最后进行有限元分析如图3所示，得到应力分布情况。
11.根据权利要求7所述的一种抗冲击的beta钛合金复合结构材料，其特征在于，所述S3中，所述激光扫描功率的范围为200～500W，扫描速度的范围为800～1200mm/S，舱口间距的范围为0.05～0.10mm，单个粉末层厚度的范围为0.02～0.08mm。
...【技术特征摘要】
1.一种抗冲击的beta钛合金复合结构材料，其特征在于，该金复合结构材料包括多孔部分和实体部分；所述多孔部分为规则的几何空间点阵结构，所述实体部分为圆柱结构，多孔部分和实体部分紧密结合。
2.根据权利要求1所述的一种抗冲击的beta钛合金复合结构材料，其特征在于，所述多孔结构的孔隙率范围为50％-95％。
3.根据权利要求2所述的一种抗冲击的beta钛合金复合结构材料，其特征在于，所述多孔结构的孔隙率的计算公式为ρ为样品密度，ρs基体材料密度。
4.根据权利要求1所述的一种抗冲击的beta钛合金复合结构材料，其特征在于，所述实体结构占整个复合结构材料比例范围为10％-90％。
5.根据权利要求4所述的一种抗冲击的beta钛合金复合结构材料，其特征在于，所述实体部分呈圆形，所述实体部分的半径为1.5mm～3mm。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的一种抗冲击的beta钛合金复合结构材料，其特征在于，所述该金复合结构材料是采用timo、tinb、tize制成。
7.一种权利要求1-6...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘玉敬，吴宗宇，刘小春，吴翔，张家璇，
申请(专利权)人：长沙理工大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。