[发明专利]一种复合材料加工方法

说明书

本发明实施例公开了一种复合材料加工方法，用于解决现有的硬质合金由于熔点较高，难以加工为较复杂的结构的技术问题。本发明实施例包括以下步骤：S1、将硬质金属棒或硬质合金棒与非晶合金颗粒置于预设型腔内进行混合，形成混合材料；S2、将上述的混合材料进行加热，并加热至所述非晶合金颗粒的过冷液相区的温度范围；S3、通过施加压力的方式使非晶合金颗粒在半固态状态下流动，带动与其混合的硬质金属棒或硬质合金棒一同变形至预设型腔的形状；S4、对上述混合材料进行冷却，得到复合材料。

技术领域

本发明涉及材料制备技术领域，尤其涉及一种复合材料加工方法。

背景技术

由于硬质金属及硬质合金具有较高的硬度，且熔点较高，目前成品一般以棒材和丝状的形式，如果需要将上述的硬质金属或硬质合金加工成具有一定形状特征的结构，一般采用粉末冶金方法生产，工序包括制粉、压制成型、烧结。上述的方式复杂，且由于硬质金属或硬质合金的熔点较高，上述的方式难以将硬质金属或硬质合金加工成较为复杂的结构，而硬质金属或硬质合金又具有较高的脆性，CNC加工时容易造成崩边的情况，因此通过CNC等去材加工的方式加工成复杂形状的可行性也比较低。

因此，为解决上述的技术问题，寻找一种复合材料加工方法成为本领域技术人员所研究的重要课题。

发明内容

本发明实施例公开了一种复合材料加工方法，用于解决现有的硬质合金由于熔点较高，难以加工为较复杂的结构的技术问题。

本发明实施例提供了一种复合材料加工方法，包括：

S1、将硬质金属棒或硬质合金棒与非晶合金颗粒置于预设型腔内进行混合，形成混合材料；

S2、将上述的混合材料进行加热，并加热至所述非晶合金颗粒的过冷液相区的温度范围；

S3、通过施加压力的方式使非晶合金颗粒在半固态状态下流动，带动与其混合的硬质金属棒或硬质合金棒一同变形至预设型腔的形状；

S4、对上述混合材料进行冷却，得到复合材料。

可选地，所述步骤S2中，将上述的混合材料的加热温度范围为200℃至600℃。

可选地，所述硬质金属棒的直径范围为0.1mm至10mm，所述硬质合金棒的直径范围为0.1mm至10mm，所述非晶合金颗粒的直径范围为1μm-10mm；所述硬质金属棒或所述硬质合金棒与所述非晶合金颗粒的体积比例范围为1:1至10:1。

可选地，所述硬质金属棒和所述硬质合金棒的密度大于8g/cm³，硬度大于500HV。

可选地，所述硬质金属棒包括钨、钼、钽、镍、钴、铌中的一种；

所述硬质合金棒包括碳化钨、碳化钛、碳化钽、碳化铌中的一种；

所述非晶合金颗粒包括稀土基非晶合金、铜基非晶合金、锆基非晶合金、钛基非晶合金、镍基非晶合金、钴基非晶合金中的一种。

可选地，所述步骤S3中具体包括：

通过施加压力的方式使非晶合金颗粒在半固态状态下流动，并且带动与其混合在一起的硬质金属棒或硬质合金棒一同变形至预设型腔的形状，对型腔内混合材料的成型部分施加超声波震荡，超声波的频率范围为10kHHz至100kHz，当非晶合金颗粒、硬质金属棒或硬质合金棒的直径处于0.1mm至5mm时，使用频率范围为40kHz至100kHz的超声波，当非晶合金颗粒、硬质金属棒或硬质合金棒直径在5mm至10mm之间时，使用频率范围为10kHz至50kHz的超声波。

可选地，所述步骤S3具体包括：

通过分段施加压力的方式使非晶合金颗粒在半固态状态下流动，带动与其混合在一起的硬质金属棒或硬质合金棒一同变形至预设型腔的形状；