[发明专利]选区激光熔化技术制备高模量高强度镁基复合材料的方法

权利要求书

1.一种选区激光熔化技术制备高模量高强度镁基复合材料的方法，其特征在于，所述方法包含如下步骤：

A、通过气雾化的方法制备出镁合金球形粉末；

B、将镁合金球形粉末和增强相粉末进行物理预混；

C、将预混好的混合粉末通过机械改性融合处理，使增强相粉末包覆于镁合金粉末表面；

D、将步骤C处理后的粉末进行烘干处理；

E、将烘干后的粉末进行选区激光熔化成型，得到高模量高强度镁基复合材料；

步骤A中，所述镁合金包括Mg-10Gd-3Y-1Zn-0.4Zr、Mg-11Gd-2Y-1Zn-0.5Mn、Mg-14.41Gd-0.75Zn-0.36Zr中的至少一种，其中，各元素的含量以重量百分比计；

所述增强相粉末为纳米增强相粉末，增强相在制得的高模量高强度镁基复合材料中的含量为0.1~15wt.%；

步骤B中，所述增强相选自W、Co、TiB₂、Ti₃N₄、MgO、ZrO₂中的至少一种；

步骤C中，所述机械改性融合处理采用的具体参数如下：功率1.5~2.0kw，电流8~9.8A，转速1400~2000rpm；

步骤E中，进行选区激光熔化成型时，采用的打印参数为：功率80~160w，扫描间距50~100μm，扫描速度400~1200mm/s，激光扫描策略为带状扫描策略，分带宽度为5-10mm，层间转角为80~90°。

2.根据权利要求1所述的选区激光熔化技术制备高模量高强度镁基复合材料的方法，其特征在于，步骤B中，采用三维混料机进行物理预混，预混时间为4~24h。

3.根据权利要求1所述的选区激光熔化技术制备高模量高强度镁基复合材料的方法，其特征在于，步骤D中，所述烘干处理在真空下进行，烘干温度为140~180℃，时间为1~2h。

4.根据权利要求1所述的选区激光熔化技术制备高模量高强度镁基复合材料的方法，其特征在于，所述步骤E中，进行选区激光熔化成型时，打印前需先进行预热，预热的温度为100~200℃。

5.根据权利要求1所述的选区激光熔化技术制备高模量高强度镁基复合材料的方法，其特征在于，所述方法还包括将步骤E制备的高模量高强度镁基复合材料进行固溶和/或时效处理的步骤。

6.根据权利要求5所述的选区激光熔化技术制备高模量高强度镁基复合材料的方法，其特征在于，所述固溶处理的条件为：固溶温度380~525℃，时间0.5~12h；固溶处理后进行淬火，淬火温度为25~100℃；

所述时效处理的条件为：时效温度175~225℃，时间0~512h。

7.一种根据权利要求1-6任一项所述方法制备的高模量高强度镁基复合材料，其特征在于，包括如下重量百分数的各元素：Gd：5~20wt.%； Y：0~5wt.%；Zn：0~5wt.%；Mn：0~2wt.%；Zr：0~2wt.%；增强相：0.1~15wt.%；总量小于0.02%的杂质；余量为Mg；

所述增强相选自W、Co、TiB₂、Ti₃N₄、MgO、ZrO₂中的至少一种。