一种高强度颗粒增强铝基复合材料的激光增材制备方法技术

一种高强度颗粒增强铝基复合材料的激光增材制备方法属于金属增材制造技术领域。本发明专利技术通过真空蒸镀方式将Ti金属粉末包裹在陶瓷颗粒表面，减少陶瓷颗粒的熔化和分解。然后通过脉冲激光波的调控，使陶瓷颗粒表面部分熔化，释放出B、C原子，并与Ti原子相结合，形成TiB2和TiC强化相，原位TiB2相首先由陶瓷颗粒侧壁向外延生长，TiC相以其作为非均匀形核位点，依次交替进行原位形核与长大过程，B、C元素通过扩散进入前沿液相并开始富集，形成元素过渡区域。本发明专利技术阻碍了铝熔体与陶瓷颗粒的直接接触，抑制了脆性金属间化合物的形成；并且改善界面的残余应力分布，增强金属对陶瓷颗粒的约束力，实现高强度的铝基复合材料的制备。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于金属增材制造，特别是涉及到一种高强度颗粒增强铝基复合材料的激光增材制备方法。

技术介绍

1、颗粒增强铝基复合材料(pramcs)因具有高的模量，高的比强度和比刚度以及良好的耐磨性和热稳定性而被广泛应用于航空航天、汽车以及电子等领域。常见的增强体有al2o3、sic、b4c、tic、tib2、aln和si3n4等陶瓷颗粒，而基体可选择为纯铝或者铝合金。可选择微米尺寸或者纳米尺寸的陶瓷颗粒作为复合材料的增强体。制备颗粒增强铝基复合材料的工艺方法很多，目前比较常用的方法有以下几种：

2、压力浸渗工艺：压力浸渗的过程是金属液在外加压力(液体压力或气体压力)的作用下渗入增强体间隙并复合，所得复合材料是含有较高体积分数的增强体。由于压力浸渗只有依靠专用设备才能生产并且所制的复合材料尺寸小、形状简单，所以影响了此种方法的推广和应用。

3、粉末冶金法：粉末冶金法即采用粉末冶金的制备方法将金属粉末和陶瓷粉末混合均匀，进行冷压处理后再经过不同热处理而得到金属陶瓷复合材料的方法。此方法金属粉末的造价较高且不能制备大的或形状复杂的零部件，因此本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种高强度颗粒增强铝基复合材料的激光增材制备方法，其特征是：包括以下步骤，并且以下步骤顺次进行，

2.根据权利要求1所述的一种高强度颗粒增强铝基复合材料的激光增材制备方法，其特征是：所述步骤一中的钛粉的粒径在80μm～150μm，陶瓷粉末的粒径在5μm～50μm。

3.根据权利要求1所述的一种高强度颗粒增强铝基复合材料的激光增材制备方法，其特征是：所述步骤三中的基体粉末为AlSi10Mg粉末，AlSi10Mg的粒径范围为15μm～53μm。

4.根据权利要求1所述的一种高强度颗粒增强铝基复合材料的激光增材制备方法，其特征是：所述步骤四和步骤七中的干...

【技术特征摘要】

1.一种高强度颗粒增强铝基复合材料的激光增材制备方法，其特征是：包括以下步骤，并且以下步骤顺次进行，

2.根据权利要求1所述的一种高强度颗粒增强铝基复合材料的激光增材制备方法，其特征是：所述步骤一中的钛粉的粒径在80μm～150μm，陶瓷粉末的粒径在5μm～50μm。

3.根据权利要求1所述的一种高强度颗粒增强铝基复合材料的激光增材制备方法，其特征是：所述步骤三中的基体粉末为alsi10mg粉末，alsi10mg的粒径范围为15μm～53μm。

4.根据权利要求1所述的一种高强度颗粒增强铝基复合材料的激光增材制备方法，其特征是：所述步骤四和步骤七中的干燥时间均为6小时～8小时，干燥温度均为110℃～130℃。

5.根据权利要求1所述的一种高强度颗粒增强铝基复合材料的激光增材制备方法，其特征是：所述步骤五中的设定球料比为1:1、1:1.5、1:2。

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【专利技术属性】
技术研发人员：石岩，韩新宇，刘峻嵩，刘佳，
申请(专利权)人：长春理工大学，
类型：发明
国别省市：