[00126628]形状记忆晶相强韧化Ti基非晶复合材料的制备方法

非晶合金由于其无定形的结构,具有高强度、硬度和耐磨耐蚀性,弹性模量不到钢的一半,可以做复合夹层延长加载的作用时间,减小冲击;具有类似于贫铀合金的高绝热剪切敏感性和更高的强度,以及特有的“自锐性”,避免了晶体材料受冲击导致的沿结晶结构边缘破裂,已被美国军方用来制造非晶穿甲弹。最近制备出的轻型、耐磨耐蚀、高强度的大块Ti基非晶合金在航天领域有很大的应用前景。TiNi形状记忆合金的高应变动态响应特性在军事、航空等领域亦具有重要应用,同时TiNi记忆合金制备非晶复合材料能够显著改善大块非晶合金的室温脆性。这种新型的形状记忆晶粒/非晶基复合材料的研究,有利于有色金属深度开发工作和利用效率的提高。 半固态金属加工是金属在凝固过程中,进行搅拌或通过控制凝固条件,抑制树枝晶生长或破碎所生成的树枝晶,形成具有等轴、均匀、细小的初生相,均匀分布于液相中的悬浮半固态浆料,这种浆料在外力或磁场作用下,当固相率很高时仍具有较好的流动性。利用压铸、挤压、模锻等常规工艺进行加工成形,也可以用其他特殊的成形方法加工零件。与传统的液态铸造相比,半固态铸造铸件的凝固收缩率小,成型温度低,对模具的热冲击小, 可以使模具寿命延长, 有利于连续自动化生产,是21世纪前沿性金属加工技术。 本发明通过半固态处理工艺将熔体降至固液两相区温度进行保温,在磁悬浮搅拌作用下,形成初生相与剩余液体的平衡组织。剩余液体具有强的非晶形成能力,在随后的模具冷却中变为非晶,形成由晶体相增韧的金属玻璃基复合材料。本发明制备的复合材料组织得到有效优化,获得奥氏体相晶粒细小、圆整度高、组织致密,断裂强度和塑韧性较半固态处理前显著提高。