[发明专利]一种TiC增强超细晶β钛铌基复合材料的制备方法

摘要

本发明公开了一种TiC增强超细晶β钛铌基复合材料的制备方法，该方法采用纯Ti粉、纯Nb粉为原料，以含碳、氢的过程控制剂作为原位自生TiC的碳源及过程控制剂，经球磨得到合金粉末，将合金粉末真空预烧除气、去应力，然后制成生坯，组装烧结单元，最后经高温超高压烧结制得TiC增强超细晶β钛铌基复合材料。本发明采用的过程控制剂作为原位自生TiC的碳源，有效的减轻了球磨过程中粉末的团聚及粘球粘壁情况，起到了细化粉末和提高出粉率的作用，同时低温预烧生成的TiC结合高温超高压烧结，有效的抑制了晶粒的长大，制备的TiC增强超细晶β钛铌基复合材料，增强体分布均匀，晶粒细小，致密度高，同时兼有高强高塑耐磨的特点。

主权项

1.一种TiC增强超细晶β钛铌基复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：机械合金化将钛粉、铌粉、碳源置于真空球磨罐中球磨，直至单质粉末合金化；所述碳源为硬脂酸、酒精、甲苯、正庚烷中的一种；所述钛粉、铌粉的添加量按质量比计钛粉：铌粉为60～75:25～40；所述碳源的添加量为钛粉与铌粉质量之和的1～3wt％；所述球磨介质采用直径为Φ8～Φ15mm的不锈钢球，球料比为10:1～20:1，转速为200～280r/min；球磨时间为10～15h；步骤二：预烧将步骤一所得的合金粉末放入真空烧结炉中，真空下烧结，即获得TiC及钛铌合金粉末，所述烧结温度为450～600℃，所述烧结保温时间为60～120min；步骤三：烧结将步骤二得到的粉末预压成型，组装烧结单元后，置于六面顶压机中进行烧结，即获得TiC增强超细晶β钛铌基复合材料；所述烧结压力为2～5GPa，烧结温度为1100～1200℃。