[发明专利]原位反应合成TiCx颗粒增强镍基复合材料的方法

权利要求书

1.一种原位反应合成TiC_x颗粒增强镍基复合材料的方法，其特征在于，工艺步骤为：

(1)混合粉末的制备

粉末材料由Ti、C、Al、Fe、Mo组成，其中，Al粉：8-12wt.％，Fe粉：12-15wt.％，Mo粉：3-5wt.％，石墨C粉：8-12wt.％，余量为Ti粉，粉末中Ti粉与C粉重量比需满足(5-6.7)∶1的关系；

将上述配比的混合粉末放入干燥箱中干燥5-8小时，然后放入球磨机中混料4-6小时，得到成分均匀的混合粉末；

(2)粉芯片的制备

粉芯片的外皮为Ni箔，将Ni箔卷成直径16-25mm的圆筒，在圆筒内灌入所述球磨混料后的混合粉末，使Ni箔与混合粉末的重量比为1∶9；将含粉末圆筒两端压扁封闭，然后将含粉末圆筒放入具有矩形截面槽模具的液压压力机中，利用压力机压头将含粉末圆筒压成矩形截面粉芯片，压头施加在含粉末圆筒上的压强为50-100MPa，加压时间为10-20秒；

(3)熔炼及浇铸工艺：利用真空中频感应熔炼炉制备TiC_x/Ni复合材料；

所述的熔炼及浇铸工艺步骤为：

a、选用纯度为99.5-99.97％的电解Ni块和粉芯片作为熔炼材料，其中电解Ni块的重量百分比为65-75wt.％，余量为粉芯片；

b、按上述重量比，先将粉芯片置在坩埚底部，然后将电解Ni块置于粉芯片上部的坩埚中，并将坩埚置于真空中频感应熔炼炉内；

c、关闭炉门，将熔炼炉抽至真空度为0.05-0.1Pa；

d、通入氩气，使其压强为0.04-0.08MPa；

e、接通电源并调节电流，使中频感应装置的功率达到25-30kW，利用中频感应加热原理将炉内温度升至1620-1800℃，搅拌精炼时间为3-8分钟；

f、将坩埚内的复合材料熔体浇入预先置于炉内的石墨模具内凝固成型；

g、当浇铸的复合材料冷却后，将其从模具中取出，得到所需尺寸的平板状TiC_x/Ni复合材料。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，Al粉：100-200目、纯度≥99.5％，Fe粉：100-200目、纯度≥99.6％；Mo粉：100-200目、纯度≥99.6％；石墨C粉：200-300目、纯度≥99.6％，Ti粉：100-200目、纯度≥99.6％。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，Ni箔的纯度≥99.5％，Ni箔厚度在60-150μm范围，宽度在60-90mm范围，长度在150-200mm范围。