一种Ti₃AlC₂/Fe基复合材料的无压浸渗制备方法

摘要

一种Ti₃AlC₂/Fe基复合材料的无压浸渗制备方法。利用该方法制备得到的复合材料中Ti₃AlC₂的体积含量为20～80vol％，其余为Fe基合金。复合材料显微结构为陶瓷相Ti₃AlC₂与金属相Fe基合金各自呈三维空间连续分布，在空间呈网络交叉结构，二者界面结合牢固。该无压浸渗制备方法如下：将不同孔隙率的Ti₃AlC₂预制体放入氧化铝坩埚内，在其上方放入预先烧制的铁合金铸锭，在高温炉内以10～30℃/min的升温速率加热至1200～1400℃，保温0.5～4h，然后以5～10℃/min的降温速率降温至800℃，再以10～30℃/min的速率降温，冷却后得到Ti₃AlC₂/Fe基复合材料。该材料具有高强度、高硬度、高耐磨等显著特点，可广泛用于交通运输、军工、机械制造等领域的关键器件。

主权项

一种Ti₃AlC₂/Fe基复合材料的无压浸渗制备方法，其特征在于：(1)该方法制备得到的Ti₃AlC₂/Fe基复合材料，其成分如下：Ti₃AlC₂的体积含量为20～80vol％，其余为Fe基合金。(2)该方法制备得到的Ti₃AlC₂/Fe基复合材料，其显微结构如下：陶瓷相Ti₃AlC₂与金属相Fe基合金各自呈三维空间连续分布，在空间呈网络交叉结构，二者界面结合牢固。(3)该方法包括以下步骤：步骤1，根据浸渗需要将一定质量Fe基合金粉末放入氧化铝坩埚中。把坩埚放入真空烧结炉中，在氩气保护下，按20～40℃/min的升温速率，将炉温升至1100～1400℃，保温10～30min，再以10～15℃/min的速率降温，冷却后得到Fe基合金铸锭。步骤2，将多孔Ti₃AlC₂预制体(孔隙率为20～80％)放入氧化铝坩埚内，在其上方放入预先烧制的铁合金铸锭。步骤3，加热浸渗：将坩埚放高温炉内，以10～30℃/min的升温速率加热至1200～1400℃，保温0.5～4h，然后以5～10℃/min的降温速率降温至800℃，再以10～30℃/min的速率降温，冷却后得到Ti₃AlC₂/Fe基复合材料。