反应合成Ti<SUB>5</SUB>Si<SUB>3</SUB>－NiAl颗粒局部增强铝基复合材料的制备方法

摘要

本发明涉及颗粒增强金属基复合材料的制备方法，特别是涉及反应合成Ti₅Si₃－NiAl颗粒局部增强铝基复合材料的制备方法。具体工艺包括反应物压坯的制备和铸型内的燃烧合成反应两个阶段：1)采用Ni、Al、Ti和Si粉作为反应物，按照一定比例混合均匀，压制成坯；2)将经过预处理后的反应物压坯放置于铸型内铸件需要强化的特定位置或区域，浇铸高温铝液诱发压坯的燃烧合成反应，原位形成Ti₅Si₃和NiAl金属间化合物增强颗粒。由于金属间化合物颗粒反应形成，其表面洁净，与基体结合良好；此外，采用Ti₅Si₃和NiAl双相颗粒混杂增强，强化效果显著。本发明工艺简单可靠，易于推广应用。

主权项

1.一种反应合成Ti5Si3-NiAl颗粒局部增强铝基复合材料的制备方法，其特征在于工艺过程包括反应物压坯的制备和铸型内的燃烧合成反应原位形成金属间化合物增强颗粒两个阶段：反应物压坯的制备：a.压坯组成：压坯由粉料粒度小于50微米的Ni、Al、Ti和Si粉组成，其中反应物摩尔比为：Ti∶Si＝5∶3、Ni∶Al＝1∶1，且1∶3≤Ti5Si3∶NiAl≤3∶1；b.混料：将上述配制好的Ni、Al、Ti和Si粉装入球磨混料机中，混料6±1小时，使之混合均匀，c.压制成型：把混合均匀的粉体放入模具中，在室温下压制成坯，压坯密度为压坯理论密度的70±4％；原位金属间化合物增强颗粒的形成：a.预处理：将反应物压坯放入真空或有氩气保护的烘干炉内，加热至300±50℃，烘干除气4±1小时，b.原位金属间化合物增强颗粒的形成：将预处理后的压坯置于铸型内铸件需要增强的特定区域或位置，随后将800±50℃的高温铝液浇注到铸型内，引燃压坯内的燃烧合成反应，形成Ti5Si3和NiAl金属间化合物增强颗粒，从而制备出原位Ti5Si3-NiAl金属间化合物颗粒局部增强铝基复合材料。