[发明专利]一种碳化物金属基复合棒材及其制备方法

权利要求书

1.一种碳化物金属基复合棒材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，准备原材料

金属薄带：选择低碳钢薄带或钛合金薄带，通过超声波清洗及酸洗后备用，所述金属薄带的厚度为0.1-0.5mm，宽度为8mm-12mm；

混合粉末：选择碳钢粉、铁粉+石墨粉、镍粉+石墨粉或钴粉+石墨粉，经烘干后混合均匀备用；

金属纤维：选择Ta、Nb、Ti、V或Mo纤维，超声波清洗及酸洗后备用，所述金属纤维的直径为50μm～100μm；

步骤2，将步骤1准备的金属薄带轧制为U型，然后将准备好的混合粉末和金属纤维置于金属薄带上，金属纤维均匀分布在混合粉末中，金属纤维与混合粉末中C的摩尔比为1:0.2～0.5；将金属薄带封装卷轧，得到外径为1.5mm～2.5mm的金属棒，将金属棒拉拔减径至直径为0.8mm～1.2mm；

步骤3，将步骤2制备的金属棒放在真空烧结炉中进行保温烧结，烧结温度为1100～1150℃，保温时间为30min～120min，然后随炉冷却至室温，即制得复合棒坯；

步骤4，对复合棒坯进行热处理，即获得碳化物金属基复合棒材。

2.根据权利要求1所述的一种碳化物金属基复合棒材的制备方法，其特征在于，所述步骤4中，对复合棒坯进行热处理时，若金属薄带为低碳钢薄带，先将复合棒坯在气氛保护管式炉中淬火30 min～45min，淬火温度为850～900℃，然后淬油或淬水冷却至室温，再进行550～620℃回火，保温60 min～120min，最后空冷或水冷至室温。

3.根据权利要求1所述的一种碳化物金属基复合棒材的制备方法，其特征在于，所述步骤4中，对复合棒坯进行热处理时，若金属薄带为钛合金薄带，先将复合棒坯在气氛保护管式炉中去应力退火40 min～60min，退火温度为720～780℃，然后空冷至室温。

4.根据权利要求1所述的一种碳化物金属基复合棒材的制备方法，其特征在于，所述混合粉末为铁粉+石墨粉、镍粉+石墨粉或钴粉+石墨粉时，金属粉末与石墨粉的质量比为10～20:1。

5.一种如权利要求1-4中任一所述碳化物金属基复合棒材的制备方法制备的碳化物金属基复合棒材，其特征在于，由内向外依次为金属基体（2）和金属外层（1），金属基体（2）内部均匀分布有多根金属丝（4），金属丝（4）外侧布满碳化物颗粒（3），金属基体（2）为铁基、镍基或钴基材料，金属丝（4）为Ta、Nb、Ti、V或Mo丝，金属外层（1）为低碳钢层或钛合金层，所述金属外层（1）为钛合金层时，金属外层（1）与金属基体（2）之间分布有TiC层（5）。