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一種TiC增強(qiáng)高溫合金基高溫耐磨復(fù)合材料及制備方法與流程

文檔序號:12056953閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種TiC增強(qiáng)高溫合金基高溫耐磨復(fù)合材料,其特征在于,由以下各原材料制成:鎳基高溫合金粉、Ti粉和C粉;所述各原材料的質(zhì)量百分比為:鎳基高溫合金粉53~70wt.%、Ti粉25.5~34.5wt.%、C粉4.5~12.5wt.%。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述復(fù)合材料,其特征在于,所述各原材料的質(zhì)量百分比為:鎳基高溫合金粉64~70wt.%、Ti粉25.5~28.5wt.%、C粉4.5~7.5wt.%。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述復(fù)合材料,其特征在于,所述各原材料的質(zhì)量百分比為:鎳基高溫合金粉58~64wt.%、Ti粉28.5~32wt.%、C粉7.5~10wt.%。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述復(fù)合材料,其特征在于,所述各原材料的質(zhì)量百分比為:鎳基高溫合金粉53~58wt.%、Ti粉32~34.5wt.%、C粉10~12.5wt.%。

5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一所述復(fù)合材料,其特征在于:所述鎳基高溫合金粉、Ti粉和C粉的粒度均為80~320目。

6.一種利用等離子熔化沉積快速成形技術(shù)制備權(quán)利要求1-5任一所述復(fù)合材料的方法,其特征在于,包括以下步驟:

(1)預(yù)備合金粉末:將鎳基高溫合金粉、Ti粉和C粉過篩,按照權(quán)利要求1-5任一所述質(zhì)量百分比稱取鎳基高溫合金粉、Ti粉和C粉,混合均勻,烘干;

(2)利用等離子熔化沉積快速成形設(shè)備制備所述復(fù)合材料:等離子炬引弧后產(chǎn)生高溫高能量密度等離子束,同時步驟(1)中烘干后的合金粉末被送粉載氣送入到等離子弧柱中,合金粉末經(jīng)過高溫高能量密度等離子束流急速加熱熔化并在基材表面形成微熔池,在微熔池中產(chǎn)生冶金反應(yīng),處于超過熱狀態(tài)的微熔池與基材之間存在巨大的溫度梯度,在基材熱傳導(dǎo)的作用下,微熔池產(chǎn)生快速非平衡凝固,形成組織細(xì)小,以初生TiC為所述復(fù)合材料高溫耐磨增強(qiáng)相、以主要組成相為γ”-Ni3Nb高溫強(qiáng)化相和固溶了大量合金元素的過飽和鎳基固溶體的鎳基高溫合金為所述復(fù)合材料基體的高溫合金基高溫耐磨復(fù)合材料;其中,在等離子熔化沉積快速成形過程中,微熔池的熔化及凝固過程始終受保護(hù)氣保護(hù)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述方法,其特征在于:所述過篩為過80目和150目的篩子;所述烘干溫度為120~150℃;優(yōu)選的,所述烘干溫度為135℃。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述方法,其特征在于:所述的等離子熔化沉積快速成形工藝參數(shù)為:工作電流90~100A,工作電壓36V,掃描速度1~1.5mm/s,同步送粉量30~35g/min,保護(hù)氣流量200L/h,工作氣流量80~100L/h。

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述方法,其特征在于:所述等離子熔化沉積快速成形設(shè)備為PRM-01型等離子熔化沉積快速成形設(shè)備。

10.根據(jù)權(quán)利要求6所述方法,其特征在于:所述金屬基材可為任意導(dǎo)電導(dǎo)熱金屬材料;所述送粉載氣和保護(hù)氣均為氬氣。

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