[发明专利]一种颗粒增强钛基复合材料中增强相均匀分布及生长方向主动控制方法在审
| 申请号： | 202110138418.9 | 申请日： | 2021-02-01 |
| 公开（公告）号： | CN112958784A | 公开（公告）日： | 2021-06-15 |
| 发明（设计）人： | 蔡雨升;吉海宾;杨锐;任德春;雷家峰;姜沐池 | 申请（专利权）人： | 中国科学院金属研究所 |
| 主分类号： | B22F10/28 | 分类号： | B22F10/28;B22F10/36;B22F10/64;B22F10/85;C22C14/00;B33Y10/00;B33Y40/20;B33Y50/02 |
| 代理公司： | 沈阳优普达知识产权代理事务所(特殊普通合伙) 21234 | 代理人： | 张志伟 |
| 地址： | 110016 辽*** | 国省代码： | 辽宁;21 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 颗粒 增强 复合材料 均匀分布 生长 方向 主动 控制 方法 | ||
1.一种颗粒增强钛基复合材料中增强相均匀分布及生长方向主动控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)基体材料准备：基体材料为激光增材制造过程中使用的钛基合金基板，其成分与成形材料主成分相同的材料，防止激光增材制造过程中的高温导致成形构件发生变形；
(2)成形材料准备：成形材料采用钛基复合材料预合金粉末，其氧含量低于0.2wt.％；
(3)成形工艺：采用激光增材制造的方式制备成形构件，为了有效控制成形过程，因此采用激光能量密度控制，使激光能量密度在50～350J/mm3范围内，即控制熔池附近的温度梯度、凝固速度和熔池尺寸来实现颗粒增强钛基复合材料中增强相形态的主动控制，激光增材制造钛基复合材料中增强相与成形方向呈0～45°夹角；
(4)热处理：将成形构件进行退火处理，实现颗粒增强钛基复合材料中增强相的均匀分布。
2.按照权利要求1所述的颗粒增强钛基复合材料中增强相均匀分布及生长方向主动控制方法，其特征在于，步骤(3)成形过程中的工艺参数，主要包括：激光功率、扫描速度、搭接尺寸；优选的，激光功率100～300W，扫描速度500～1000mm/s，搭接尺寸0.01～0.02mm。
3.按照权利要求2所述的颗粒增强钛基复合材料中增强相均匀分布及生长方向主动控制方法，其特征在于，步骤(3)成形过程中的工艺参数，还包括：铺粉厚度、扫描间距；优选的，铺粉厚度0.02～0.04mm，扫描间距0.05～0.2mm。
4.按照权利要求1所述的颗粒增强钛基复合材料中增强相均匀分布及生长方向主动控制方法，其特征在于，优选的，步骤(3)的退火处理工艺参数为：700～1000℃，保温0.5～6h。
5.按照权利要求1所述的颗粒增强钛基复合材料中增强相均匀分布及生长方向主动控制方法，其特征在于，优选的，基体材料合金为Ti-6Al-4V、Ti60或Ti2AlNb钛合金。
6.按照权利要求5所述的颗粒增强钛基复合材料中增强相均匀分布及生长方向主动控制方法，其特征在于，优选的，与基体材料合金匹配的钛基复合材料预合金粉末中，含有B元素0.05～1.5wt％。
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