[发明专利]一种内生Cr2B和MgO双相颗粒增强镁基复合材料的制备方法

摘要

本发明公开一种内生Cr2B和MgO双相颗粒增强镁基复合材料的制备方法，属于金属基复合材料领域，采用B2O3粉末、Cr2O3粉末为原料，混合均匀、烘干、压制得到混合粉末坯，将混合粉末坯分批加入到CO2气体保护下的镁或镁合金熔体中进行内生反应，反应的同时进行搅拌，内生反应结束后，加入C2Cl6和MgCO3的混合精炼剂进行除气、除渣精炼；将复合熔体静置、清除表面残渣后浇入铸模，得到内生Cr2B和MgO双相颗粒增强镁基复合材料；本发明所涉及的镁基复合材料，具有内生的Cr2B和MgO颗粒与基体的界面相容性好，增强颗粒尺寸可控，增强相分布均匀，高比强、高弹性模量等特点，工艺简单，适合规模化生产。

主权项

一种内生Cr2B和MgO双相颗粒增强镁基复合材料的制备方法，其特征在于，具体步骤包括：（1）混合粉末制备：按照B2O3粉末和Cr2O3粉末的摩尔比为1:2的比例，将B2O3粉末和Cr2O3粉末混料1～4小时，然后在200～250℃的温度下干燥2～4小时得到混合粉末，所述B2O3粉末和Cr2O3粉末的粒度为100～400目；（2）混合粉末压坯：将步骤（1）获得的混合粉末在50～400MPa的压力下进行压制得到混合粉末坯；（3）镁或镁合金熔化保温：将镁或镁合金在CO2气体保护下加热到750～850℃熔化并保温10～30min，得到镁或镁合金熔体；（4）将步骤（2）获得的混合粉末坯分批次加入到在CO2气体保护下步骤（3）的镁或镁合金熔体中，混合粉末加入量占镁或镁合金质量的3.4%～17.16%，控制反应温度为750～850℃，同时以100～500r/min的搅拌速度搅拌，进行内生反应，搅拌反应70～90min，除渣后得到含有Cr2B和MgO双相颗粒的复合熔体；（5）熔体精炼：将步骤（4）所得的复合熔体的温度控制在700～740℃，向熔体中加入精炼剂，加入量为复合熔体质量的0.2～1.0%，搅拌5～15min进行除气、除渣精炼，得到精炼的复合熔体；（6）浇铸成形：将步骤（5）中得到的复合熔体在700～740℃静置5～20min，清除残渣后浇铸到200～400℃预热的铸模中，得到内生Cr2B和MgO双相陶瓷颗粒增强镁基复合材料。