一种基于原位激光重熔的三元纳米增强铝基复合材料制备方法技术

本发明专利技术公开了一种基于原位激光重熔的三元纳米增强铝基复合材料制备方法，在激光成形过程中采用原位激光重熔的扫描策略，促使微米级TiC和ZrC陶瓷颗粒进一步熔化或完全熔化，在后续快速凝固中反应生成(Ti,Zr)C三元纳米固溶体并在基体中析出。这些三元纳米固溶体在基体中均匀分散且分布密度高，提供了大量有效成核位点，在提高形核率的同时降低晶粒长大速度，细化晶粒尺寸，且可阻碍位错运动，起到弥散强化作用。相比微米级陶瓷增强相，原位生成的三元纳米固溶体与基体界面结合更好，可细化晶粒和阻碍位错运动，起到界面载荷转移的作用，提升材料的强度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于纳米增强铝基复合材料领域，具体涉及一种基于原位激光重熔的三元纳米增强铝基复合材料制备方法。

技术介绍

1、激光粉末床熔融成形铝基复合材料因其低密度、高比强度、良好的耐蚀性等特点，应用于航空航天、汽车等领域。通过选择合适的增强相，铝基复合材料可在维持原有延展性的同时，提升材料的强度。由于其制备难度大、成本高、成形过程易团聚等问题，纳米级陶瓷颗粒作为增强相受到限制。虽然微米级陶瓷颗粒成本较低、在基体中分散较均匀，但高熔点微米级陶瓷颗粒，激光成形后陶瓷颗粒只发生部分熔化，仍有微米级的陶瓷增强相分散在基体中，降低增强相与基体之间的界面结合性能，使得复合材料性能提升有限，从而限制了陶瓷增强铝基复合材料的工程应用。

技术实现思路

1、专利技术目的：本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种基于原位激光重熔的三元纳米增强铝基复合材料制备方法，最大程度发挥原位生成三元纳米固溶体的强化效应，提升材料的力学性能。

2、为了实现上述目的，本专利技术采取的技术方案如下：</p>

3、一种本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于原位激光重熔的三元纳米增强铝基复合材料制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于原位激光重熔的三元纳米增强铝基复合材料制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述的TiC陶瓷粉末粒径分布范围在1～5μm，纯度大于99.5％。

3.根据权利要求1所述的基于原位激光重熔的三元纳米增强铝基复合材料制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述的ZrC陶瓷粉末粒径分布范围在1～3μm，纯度大于99.5％。

4.根据权利要求1所述的基于原位激光重熔的三元纳米增强铝基复合材料制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述的TiC陶瓷粉末和ZrC...

【技术特征摘要】

1.一种基于原位激光重熔的三元纳米增强铝基复合材料制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于原位激光重熔的三元纳米增强铝基复合材料制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述的tic陶瓷粉末粒径分布范围在1～5μm，纯度大于99.5％。

3.根据权利要求1所述的基于原位激光重熔的三元纳米增强铝基复合材料制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述的zrc陶瓷粉末粒径分布范围在1～3μm，纯度大于99.5％。

4.根据权利要求1所述的基于原位激光重熔的三元纳米增强铝基复合材料制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述的tic陶瓷粉末和zrc陶瓷粉末按照1:1的质量比通过高能球磨机在惰性气体保护下进行球磨混合，球料比为10:1～12:1，高能球磨转速为250～350rpm，球磨时间为15～20h，制备成预固溶的tic-zrc混合粉末。

5.根据权利要求1所述的基于原位激光重熔的三元纳米增强铝基复合材料制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述的铝合金粉末为al-mg-si合金粉末，粉末粒径分布范围在23～54μm，mg含量0.8～1.0wt.％，si含量0.4～0.8wt.％，其余含量为al。

6.根据权利要求1所述的基于原位激光重熔的...

【专利技术属性】
技术研发人员：席丽霞，顾冬冬，田松茂，张栋，唐佳鹏，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：