[发明专利]一种不开裂高耐磨损耐腐蚀的镍基复合材料及制备方法

权利要求书

1.一种不开裂高耐磨损耐腐蚀的镍基复合材料，其特征在于，所述镍基复合材料的原材料包括质量份数比为20~30:0.5~2:2~6的镍基合金粉末、铌粉末和强化陶瓷相粉末，其中，所述镍基合金粉末的粉末粒径为10~150μm，所述铌粉末的单个颗粒粒径为4~6μm，所述铌粉末的聚集尺寸为10~150μm，所述强化陶瓷相粉末包括碳化铌粉末和硼化铌粉末中的至少一种，所述强化陶瓷相粉末的单个颗粒粒径为1~4μm，所述强化陶瓷相粉末的聚集尺寸为10~150μm；其中，添加的铌粉末在熔池中会优先与碳结合生成碳化铌，避免粗大碳化物的形成，同时外加的一定比例的碳化铌粉末和/或硼化铌粉末起到弥散强化作用防止合金硬度的大幅降低，通过添加的铌粉末在熔池中会优先与碳结合生成碳化铌而抑制粗大脆性相的生成并增加异质形核质点的方法，实现了镍基复合材料塑韧性的增加。

2.一种不开裂高耐磨损耐腐蚀的镍基复合材料，其特征在于，所述镍基复合材料的原材料包括质量份数比为20~30:0.5~2:2~6的镍基合金粉末、钽粉末和强化陶瓷相粉末，其中，所述镍基合金粉末的粉末粒径为10~150μm，所述钽粉末的单个颗粒粒径为4~6μm，所述钽粉末的聚集尺寸为10~150μm，所述强化陶瓷相粉末包括碳化钽粉末和硼化钽粉末中的至少一种，所述强化陶瓷相粉末的单个颗粒粒径为1~4μm，所述强化陶瓷相粉末的聚集尺寸为10~150μm；其中，添加的钽粉末在熔池中会优先与碳结合生成碳化铌，避免粗大碳化物的形成，同时外加的一定比例的碳化钽粉末和/或硼化钽粉末起到弥散强化作用防止合金硬度的大幅降低，通过添加的铌粉末在熔池中会优先与碳结合生成碳化铌而抑制粗大脆性相的生成并增加异质形核质点的方法，实现了镍基复合材料塑韧性的增加。

3.一种不开裂高耐磨损耐腐蚀的镍基复合材料，其特征在于，所述镍基复合材料的原材料包括质量份数比为20~30:0.5~2:2~6的镍基合金粉末、铌粉末和钽粉末的混合物、强化陶瓷相粉末，其中，所述镍基合金粉末的粉末粒径为10~150μm，所述铌粉末的单个颗粒粒径为4~6μm，所述铌粉末的聚集尺寸为10~150μm，所述钽粉末的单个颗粒粒径为4~6μm，所述钽粉末的聚集尺寸为10~150μm，所述强化陶瓷相粉末包括碳化铌粉末、硼化铌粉末、碳化钽粉末和硼化钽粉末中的至少一种，所述强化陶瓷相粉末的单个颗粒粒径为1~4μm，所述强化陶瓷相粉末的聚集尺寸为10~150μm；其中，添加的铌粉末和钽粉末在熔池中会优先与碳结合生成碳化铌和碳化钽，避免粗大碳化物的形成，同时外加的一定比例的碳化铌粉末、硼化铌粉末、碳化钽粉末和硼化钽粉末中的至少一种起到弥散强化作用防止合金硬度的大幅降低，通过添加的铌粉末在熔池中会优先与碳结合生成碳化铌而抑制粗大脆性相的生成并增加异质形核质点的方法，实现了镍基复合材料塑韧性的增加。

4.根据权利要求1~3任一项所述的镍基复合材料，其特征在于，镍粉末的粉末粒径为17~53μm，铌粉末的单个颗粒粒径为4~5μm，铌粉末的聚集尺寸为17~53μm，碳化铌粉末的单个颗粒粒径为2~3μm，碳化铌粉末的聚集尺寸为10~20μm，硼化铌粉末的单个颗粒粒径为2~3μm，硼化铌粉末的聚集尺寸为10~20μm，钽粉末的单个颗粒粒径为4~5μm，钽粉末的聚集尺寸为17~53μm，碳化钽粉末的单个颗粒粒径为2~3μm，碳化钽粉末的聚集尺寸为10~20μm，硼化钽粉末的单个颗粒粒径为2~3μm，硼化钽粉末的聚集尺寸为10~20μm。

5.一种制备如权利要求1~3任一项所述的不开裂高耐磨损耐腐蚀的镍基复合材料的方法，其特征在于，所述方法包括：

在球磨罐中加入质量份数比为20~30:0.5~2:2~6的镍基合金粉末、铌粉末和钽粉末中的至少一种、强化陶瓷相粉末，按照正转反转依次交替循环的球磨方式进行球磨200~260分钟，其中，每球磨10~30分钟之后间隔停止3~6分钟后再次启动球磨，球磨过程中球磨机的正转速度为70~100 r/min，反转速度为70~100 r/min，所述强化陶瓷相粉末包括碳化铌粉末、硼化铌粉末、碳化钽粉末和硼化钽粉末中的至少一种。