激光合成制备金属间化合物及其颗粒增强复合材料的方法

摘要

激光合成制备金属间化合物及其颗粒增强复合材料的方法，属于材料制备技术领域。本发明采用与所要制备的金属间化合物相同元素的粉末为原料，按原子百分比，并额外添加元素粉末在沉积过程中一定的损失量，还可加入一定量的碳化物粉末，进行混合；用高功率激光辐照基材表面形成局部熔池；用送粉法将混合粉末送入熔池，经横向多道搭接、横向和纵向搭接或按照零件的三维形状层层叠加堆积可制得大面积涂层、块体材料或得到近净成形零件。通过调整粉末成分和激光工艺，得到具有不同成分、组织和性能的金属间化合物或颗粒增强金属间化合物复合材料。本发明具有材料成分、组织性能、外形结构设计灵活，材料综合性能好，成本低，生产效率高，应用广泛等特点。

主权项

1.一种激光合成制备Ni-Al-Fe金属间化合物原位颗粒增强复合材料的方法，其特征在于该方法包括如下步骤：1)采用Ni包Al、纯Fe元素粉末为原料，按Ni20Al30Fe原子百分比例混合，再额外添加10～30wt％的Al含量的纯Al粉和10～20wt％的碳化钛粉末，将粉末进行混合，混合后的粉末烘干去除水分；2)采用功率为500W～5000W激光辐照基材表面形成局部熔池，在激光熔化基材形成局部熔池的同时，用送粉法，以惰性气体作为混合粉末输运气体和熔池保护气体，将混合粉末送入熔池，送入熔池时的粉末质量流率为5～50g/min，气体流量为0.5～8L/min，利用熔池中的物理冶金和化学冶金反应形成单道金属间化合物；3)将激光合成的单道金属间化合物经横向多道搭接得到大面积涂层，按照块体的形状经横向和纵向搭接形成块体材料，或按照零件的三维形状层层叠加堆积得到近净成形零件。