一种CoCrNi颗粒增强镁基复合材料及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110273092A(43)申请公布日2019.09.24(21)申请号201910707743.5(22)申请日2019.08.01(71)申请人重庆大学地址400044重庆市沙坪坝区沙正街174号(72)发明人陈先华吴波李建波叶俊镠鲁小芳潘复生(74)专利代理机构重庆博凯知识产权代理有限公司50212代理人李媛张先芸(51)Int.Cl.C22C23/00(2006.01)C22C1/04(2006.01)B22F9/04(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种CoCrNi颗粒增强镁基复合材料及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种CoCrNi颗粒增强镁基复合材料及其制备方法，包括以下质量百分比的组分：CoCrNi合金粉末2~15％，余量为Mg粉或镁合金粉。通过放电等离子炉烧结技术制备了高性能CoCrNi颗粒增韧的镁基复合材料，该复合材料中CoCrNi颗粒能均匀的分布在镁基体上，CoCrNi与镁基体的结合力高，与镁基体无反应物产生，不会污染复合材料之间的界面，还可以有效延缓镁合金中裂纹扩展。CoCrNi颗粒具有较高的塑性，且在受力时可以诱导纳米孪晶的形成，增强了镁基复合材料的断裂韧性、强度、塑性和抗应变能力。本发明制备方法简单易操作，设备操作简便，原材料廉价易得，成本低，易工业化大规模生产，具有良好的应用前景。CN110273092ACN110273092A权利要求书1/1页1.一种CoCrNi颗粒增强镁基复合材料，其特征在于，包括以下质量百分比的组分：CoCrNi合金粉末2~15％，余量为Mg粉或镁合金粉。2.根据权利要求1所述CoCrNi颗粒增强镁基复合材料，其特征在于，所述CoCrNi合金粉末的粒度为75~200μm；所述Mg粉或镁合金粉的粒度为60~80μm。3.如权利要求1或2所述CoCrNi颗粒增强镁基复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1）按权利要求1所述组分进行配料，然后将CoCrNi合金粉末和镁合金粉或Mg粉球磨混合1~4h，制备成合金粉末；2）将步骤1）得到的合金粉末放电等离子烧结制备成原始坯块，再将所述原始坯块机加工成合适尺寸的坯料即可。4.根据权利要求3所述CoCrNi颗粒增强镁基复合材料的制备方法，其特征在于，所述球磨转数为50~100rpm，球磨时间为2~4h。5.根据权利要求3所述CoCrNi颗粒增强镁基复合材料的制备方法，其特征在于，所述球磨中球磨介质为氩气，球料比为5~10:1。6.根据权利要求3所述CoCrNi颗粒增强镁基复合材料的制备方法，其特征在于，所述放电等离子烧结时以40~60℃/min的升温速率升温到450~550℃，保温10min~30min，然后以50℃/min降温至室温。7.根据权利要求3所述CoCrNi颗粒增强镁基复合材料的制备方法，其特征在于，所述放电等离子烧结时压力为50~80MPa，优选为75MPa。2CN110273092A说明书1/4页一种CoCrNi颗粒增强镁基复合材料及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及镁合金复合材料的技术领域，特别的涉及一种CoCrNi颗粒增强镁基复合材料及其制备方法。背景技术[0002]目前，随着我国工业的高速发展，对材料的应用方面有着越来越高的要求，而镁合金作为一种轻质结构材料，拥有着低密度、高比强度、高比模量等一系列的特点。因此，作为一种综合性能优异的新型金属基复合材料，镁基复合材料在航空航天、通讯设备、机械制造以及汽车工业等高新技术领域中有巨大的应用前景。但是，随着制造业的迅猛发展，各应用领域对镁基复合材料的性能提出了更高要求。但镁基复合材料的制备技术仍存在一些有待解决的问题。例如，难以实现增强相在镁基复合材料中的均匀分散，增强相易与化学性质活泼的镁基体发生不良界面反应形成脆性界面反应层，基体中存在杂质。这些问题导致了镁基复合材料仍存在抗拉强度相对较低、热膨胀系数高及尺寸稳定性差的性能缺陷。[0003]为了解决上述问题，国内外的科学家也做了大量的工作。如发明专CN200510027718.0公开了一种粉末冶金制备钛颗粒增强镁基复合材料的制备方法，但其通过冷压烧结，其烧结过程繁杂，生产效率低，且制备出来的材料性能不高，限制了其使用范围。发明专利CN201611013922.1公开了一种高熵合金作为增强基的镁基复合材料及其制备方法，所述复合材料以AlCoCrFeNi高熵合金作为增强基，镁合金作为基体，将金属粉末按照高熵合金配比分别称重并混合，然后将其和高纯度镁合金铸锭在井式炉中氩气气氛下熔炼制得。但该方法采用的高熵合金是由五种或五种以上组元以等原子比或者接近等原子比通过高能球磨后机械合金化混合而成的单相固溶体，所