一种Mg-Ti合金粉末的制备方法技术

一种Mg-Ti合金粉末的制备方法，它涉及一种金属复合材料粉末的制备方法。本发明专利技术是要解决传统制备方法无法制备出Mg-Ti合金的问题。制备方法：一、混粉；二、球磨；即得到Mg-Ti合金粉末。本发明专利技术通过向Mg基体中引入Ti质点，使得机械球磨法制备的Mg-Ti合金粉末具有很好的组织热稳定性，后续研究表明将粉末冷压坯在350℃下真空退火5h处理后，其晶粒尺寸仅由85nm长大到120nm，说明其组织热稳定性较好；本发明专利技术采用机械球磨的方法制备Mg-Ti合金粉末，得到了硬度为105HV以上的粉末冷压坯，而传统镁合金的硬度在45HV～85HV之间。本发明专利技术可用于制备Mg-Ti合金粉末。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】，它涉及一种金属复合材料粉末的制备方法。本专利技术是要解决传统制备方法无法制备出Mg-Ti合金的问题。制备方法：一、混粉；二、球磨；即得到Mg-Ti合金粉末。本专利技术通过向Mg基体中引入Ti质点，使得机械球磨法制备的Mg-Ti合金粉末具有很好的组织热稳定性，后续研究表明将粉末冷压坯在350℃下真空退火5h处理后，其晶粒尺寸仅由85nm长大到120nm，说明其组织热稳定性较好；本专利技术采用机械球磨的方法制备Mg-Ti合金粉末，得到了硬度为105HV以上的粉末冷压坯，而传统镁合金的硬度在45HV～85HV之间。本专利技术可用于制备Mg-Ti合金粉末。【专利说明】—种Mg-Ti合金粉末的制备方法
本专利技术涉及一种金属复合材料粉末的制备方法。
技术介绍
镁合金是现有的密度最小的轻质结构材料，它具有比强度高，比刚度大，电磁屏蔽性能好，阻尼性能好，易于回收利用等一系列突出优点，在航空航天、汽车、电子、通讯等工业领域占有极其重要的地位。虽然镁合金的室温性能优异，但是在温度超过120°c时，其强度性能会随温度升高而迅速下降。因此，如何提高镁合金的强度和耐热性能，是当前镁合金材料研究与应用开发的主要方向之一。Ti具有相对密度较小、熔点高、比强度大、价格低廉等特性，是镁合金理想的增强材料。然而要实现Mg和Ti的合金化，往往受到两方面的限制，其一是Ti在Mg中的溶解度极低，研究表明，即使在865°C的高温下，Ti在液态Mg中的溶解度也仅为0.014at.%左右；其二是Mg的沸点低于Ti的熔点。因此，传统制备方法无法制备出Mg-Ti合金。
技术实现思路
本专利技术是要解决传统制备方法无法制备出Mg-Ti合金的问题，而提供。本专利技术，按以下步骤进行:一、混粉:称取Mg元素粉末和Ti元素粉末，放入混粉机中混合5小时，得到混合的合金粉末；所述的Ti兀素粉末占混合的合金粉末的原子百分比为5at.%?15at.% ；二、球磨:将磨球和步骤一制得的混合的合金粉末装入球磨罐中，球料比为60:1，在压力为0.1MPa?0.5MPa的IS气气氛下进行常温球磨,采用间歇球磨法,每间隔15min?30min球磨一次,每次球磨时间为2h?3h,球磨60h?70h后，即得到Mg-Ti合金粉末。本专利技术的优点:一、本专利技术通过向Mg基体中引入Ti质点，使得机械球磨法制备的Mg-Ti合金粉末具有很好的组织热稳定性，后续研究表明将粉末冷压坯在350°C下真空退火5h处理后，其晶粒尺寸仅由85nm长大到120nm,说明其组织热稳定性较好；二、本专利技术采用机械球磨的方法制备Mg-Ti合金粉末，得到了硬度为105HV以上的粉末冷压坯，而传统镁合金的硬度在45HV?85HV之间；三、本专利技术采用机械球磨的方法制备Mg-Ti合金粉末，不仅使Ti元素均匀弥散分布于镁基体中，而且突破了熔炼法的限制，使得熔炼法由于Ti在Mg中溶解度极低而无法制备这类镁合金材料的问题得以解决。【专利附图】【附图说明】图1为试验一得到的球磨2h的Mg_15at.%Ti粉末SEM图；图2为试验一得到的球磨IOh的Mg_15at.%Ti粉末SEM图；图3为试验一得到的球磨20h的Mg-15at.%Ti粉末SEM图；图4为试验一得到的球磨40h的Mg-15at.%Ti粉末SEM图；图5为试验一得到的球磨50h的Mg_15at.%Ti粉末SEM图；图6为试验一得到的球磨70h的Mg-15at.%Ti粉末SEM图；图7为试验一得到的球磨70h的Mg-15at.%Ti合金粉末背散射电子像；图8为图7中A位置的能谱分析图；图9为试验一得到的球磨70h的Mg-15at.%Ti合金粉末背散射电子像；图10为图9中B位置的能谱分析图。【具体实施方式】【具体实施方式】一:本实施方式，按以下步骤进行:一、混粉:称取Mg元素粉末和Ti元素粉末，放入混粉机中混合5小时，得到混合的合金粉末；所述的Ti兀素粉末占混合的合金粉末的原子百分比为5at.%~15at.% ；二、球磨:将磨球和步骤一制得的混合的合金粉末装入球磨罐中，球料比为60:1，在压力为0.1MPa~0.5MPa的IS气气氛下进行常温球磨,采用间歇球磨法,每间隔15min~30min球磨一次,每次球磨时间为2h~3h, 球磨60h~70h后，即得到Mg-Ti合金粉末。本实施方式步骤二中所述的球料比为磨球与步骤一制得的混合的合金粉末的质量比。本实施方式步骤二中所述的球磨罐的密封盖上安装有可承受IOMPa的通气阀门。本实施方式步骤二中先将球磨罐抽真空至-0.1MPa，然后再向球磨罐中充入氩气，氩气的纯度≤99.9%，至球磨罐内压力为0.1MPa~0.5MPa为止，重复上述抽真空和充氩气2~3次，将球磨罐中其他气体排除。本实施方式通过向Mg基体中引入Ti质点，使得机械球磨法制备的Mg-Ti合金粉末具有很好的组织热稳定性，后续研究表明将粉末冷压坯在350°C下真空退火5h处理后，其晶粒尺寸仅由85nm长大到120nm，说明其组织热稳定性较好。本实施方式采用机械球磨的方法制备Mg-Ti合金粉末，得到了硬度为105HV以上的粉末冷压坯，而传统镁合金的硬度在45HV~85HV之间。本实施方式采用机械球磨的方法制备Mg-Ti合金粉末，不仅能使Ti元素均匀弥散分布于镁基体中，而且突破了熔炼法的限制，使得熔炼法由于Ti在Mg中溶解度极低而无法制备这类镁合金材料的问题得以解决。普通多晶体材料的强度随晶粒尺寸的变化通常服从Hall-Petch关系:o=o0+kd-1/2o因此在提高镁合金强度方面，细化晶粒也是十分有效的方法，对于镁合金而言，由于其晶体对称性低，滑移系少，它的Hall-Petch常数k值很大，是一般体心立方和面心立方晶体结构金属的数倍，因此通过机械球磨方法使晶粒细化产生的强化效果将极为显著。【具体实施方式】二:本实施方式与【具体实施方式】一不同的是:步骤一中所述的Ti元素粉末占混合的合金粉末的原子百分比为5at.%。其它与【具体实施方式】一相同。【具体实施方式】三:本实施方式与【具体实施方式】一或二不同的是:步骤一中所述的Ti兀素粉末占混合的合金粉末的原子百分比为IOat.%。其它与【具体实施方式】一或二相同。【具体实施方式】四:本实施方式与【具体实施方式】一至三之一不同的是:步骤一中所述的Ti兀素粉末占混合的合金粉末的原子百分比为15at.%。其它与【具体实施方式】一至三之一相同。【具体实施方式】五:本实施方式与【具体实施方式】一至四之一不同的是:步骤一中所述的Ti兀素粉末占混合的合金粉末的原子百分比为6at.%~14at.%。其它与【具体实施方式】一至四之一相同。【具体实施方式】六:本实施方式与【具体实施方式】一至五之一不同的是:步骤二中采用高能球磨机对步骤一制得的混合的合金粉末进行球磨，球磨时球磨机转速为400r/min。其它与【具体实施方式】一至五之一相同。【具体实施方式】七:本实施方式与【具体实施方式】一至六之一不同的是:步骤二中将磨球和步骤一制得的混合的合金粉末装入球磨罐中，球料比为60:1，在压力为0.2MPa~0.5MPa的氩气气氛下进行常温球磨，采用间歇球磨法，每间隔20min~30min球磨一次，每次球磨时间为2h，球磨60h后，即得到Mg-T本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种Mg?Ti合金粉末的制备方法，其特征在于Mg?Ti合金粉末的制备方法按以下步骤进行：一、混粉：称取Mg元素粉末和Ti元素粉末，放入混粉机中混合5小时，得到混合的合金粉末；所述的Ti元素粉末占混合的合金粉末的原子百分比为5at.%～15at.%；二、球磨：将磨球和步骤一制得的混合的合金粉末装入球磨罐中，球料比为60:1，在压力为0.1MPa～0.5MPa的氩气气氛下进行常温球磨，采用间歇球磨法，每间隔15min～30min球磨一次，每次球磨时间为2h～3h，球磨60h～70h后，即得到Mg?Ti合金粉末。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：胡连喜，周海萍，孙宏飞，孙宇，陈先觉，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：