[发明专利]一种高强韧金属基纳米复合材料的制备方法

权利要求书

1.一种高强韧金属基纳米复合材料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

1) 将能够反应生成增强相的金属粉末或金属化合物粉末与非金属粉末按比例混合，并采用高能球磨机进行球磨均匀化，得到混合粉末；

2) 将均匀的能够生成增强相的混合粉末与金属基体粉末混合，同样采用高能球磨机进行球磨，制得混合均匀的复合粉末；

3) 将均匀的复合粉末压制成型；

4) 将压坯置于放电等离子烧结装置中真空烧结，制得原位自生纳米颗粒增强的金属基复合材料；

5) 将纳米颗粒增强的金属基复合材料进行大应变塑性变形，最终制得原位纳米颗粒增强的超细晶金属基复合材料。

2.如权利要求1所述的一种高强韧金属基纳米复合材料的制备方法，其特征在于：所述的生成增强相的金属粉末为Ti、V、W、Mo、Zr中的一种或两种以上的混合粉末，金属化合物粉末为TiO₂或/和ZrO₂，非金属粉末为C、B、B₄C、BN、SiC、SiO₂中的一种或两种以上的混合粉末；所述的生成增强相的金属粉末的平均粒度为0.1-100μm，金属化合物粉末的平均粒度为0.1-100μm，非金属粉末的平均粒度为0.1-100μm。

3.如权利要求1所述的一种高强韧金属基纳米复合材料的制备方法，其特征在于：所述的金属基体粉末为Al、Ti、Cu、Mg或Ni；所述的金属基体粉末的平均粒度为0.1-100μm，金属基体粉末与生成增强相的混合粉末的质量比为20:1-1:1。

4.如权利要求1所述的一种高强韧金属基纳米复合材料的制备方法，其特征在于：所述的球磨工艺参数为：球料比10：1-20：1，转速200-300r/min，球磨时间0.5-3h，球磨气氛为惰性气体保护或真空。

5.如权利要求1所述的一种高强韧金属基纳米复合材料的制备方法，其特征在于：所述的压制成型的压力为120-350MPa。

6.如权利要求1所述的一种高强韧金属基纳米复合材料的制备方法，其特征在于：所述的放电等离子烧结工艺参数为：烧结温度850-1000℃，加热速度50-150℃/min，烧结时间5-30min，压力5-30MPa。

7.如权利要求1所述的一种高强韧金属基纳米复合材料的制备方法，其特征在于：所述的大应变塑性变形技术为等通道转角挤压技术，通道夹角Φ为90°-135°，外接角Ψ为10°-40°，挤压路径为Bc，挤压温度为20-500℃，挤压道次N为1-10。