一种制备颗粒强化金属基纳米复合材料的方法

摘要

一种制备颗粒强化金属基纳米复合材料的方法，主要是将尺寸为50-1000nm的金属/合金粉末于室温下将其暴露在空气中或在50至300℃温度下置于含氧量体积分数为1至10％的混合气体中使粉末表面生成一层氧化膜；采用放电等离子高温烧结对预氧化的粉末进行固结，然后采用轧制、锻造和挤压进行变形，获得颗粒强化金属基纳米复合材料。本发明氧化物强化相分布均匀、生产周期短、生产效率高、容易实现大规模工业化生产。

主权项

一种制备颗粒强化金属基纳米复合材料的方法，其特征在于：（1）对金属/合金粉末进行氧化：将尺寸为50‑1000nm的金属/合金粉末放于室温下将其暴露在空气中10–100小时，或在含氧量体积分数为1至10%的混合气体中、50至300℃温度下保持1–10小时，在粉末表面生成一层氧化膜；（2）进行放电等离子烧结：将步骤1经表面预氧化的粉末放入石墨模具中，对模具中的粉末施加30–50MPa的压力，然后以每分钟150‑200℃的升温速度将粉末加热到高于0.9倍金属/合金熔点，在此温度下保温5–30分钟，随炉冷却至100–150℃后取出；（3）塑性变形：塑性变形在0.65–0.85倍金属/合金熔点的温度下进行，采用轧制、锻造和挤压进行变形，采用轧制和锻造进行变形时，通过多道次的变形达到50%至70%的厚度压下量，每道次厚度压下量控制在5–15%，每道次热轧、热锻前将材料加热后保温5–10分钟；采用挤压进行变形时，面积压缩比为9–36。