局部原位内生颗粒增强钢基复合材料的制备方法

摘要

局部原位内生颗粒增强钢基复合材料制备方法，涉及金属基复合材料的制备工艺，特别是涉及钢基复合材料及局部复合耐磨材料的制备工艺。其工艺过程包括：制备反应预制块：预制块由粉末状的1％～50％Al、C和Ti组成，C与Ti的原子比0.6～1.4，粒度范围为0.1μm～200μm；将上述配制好的原材料装入搅拌机中搅拌4～48小时，混合均匀；然后放入模具中，在室温下以200～800Mpa的压力范围压制成型；将压制好的预制块放入真空加热装置内进行真空处理。型内自蔓延原位合成反应：型内自蔓延原位合成颗粒增强相：在铸件需增强的部位放置已真空出气处理的Al－Ti－C预制块；铸型含水量＜4％，透气性＞100；浇铸温度在1450℃以上的基体钢液。

主权项

1.局部原位内生颗粒增强钢基复合材料制备方法，其特征在于工艺过程包括制备反应预制块和型内自蔓延原位合成反应两个阶段：1)预制块的制备包括以下步骤：a.预制块组成：预制块由粉末状的Al、C和Ti组成，Al含量(wt％)1％～50％，C与Ti 的原子比为：0.6～1.4，其粒度范围是0.1μm～200μm，b.混料：将上述配制好的原材料装入搅拌机中，搅拌4～48小时，混合均匀；c.压制成型：把混合均匀的原材料放入模具中，在室温下压制成型，压力范围是200～800Mpa；d.预制块的真空除气处理：将压制好的预制块放入真空加热装置内，真空度≥10-1MPa，以5～40℃/min的加热速率加热至100～400℃，除气1～4h；2)型内自蔓延原位合成颗粒增强相：a.铸型要求：钢液浇铸所采用的铸型含水量＜4％，透气性＞100。b.基体钢液要求：为预制块发生自蔓延高温合成反应，生成颗粒增强相提供足够热量，钢液温度保证在1450℃以上。c.预制块在铸型内的放置：在铸件需增强的部位放置已真空出气处理的Al-Ti-C预制块。d.浇铸基体钢液制备局部颗粒增强钢基复合材料。