[发明专利]一种TiC增强高温合金基高温耐磨复合材料及制备方法

摘要

本发明公开一种TiC增强高温合金基高温耐磨复合材料，该复合材料由以下各质量百分比的原材料制成：镍基高温合金粉53～70wt.％、Ti粉25.5～34.5wt.％、C粉4.5～12.5wt.％。本发明进一步公开了利用等离子熔化沉积快速成形技术制备上述复合材料的方法。本发明制备得到的复合材料硬度高，组织致密、晶粒细小，在保持高温合金原有良好的高温力学性能的基础上具有优异的常温及高温耐磨性能，为采用经济、有效的手段大幅度提高需承受高接触应力高温强磨损的关键零部件的使用寿命奠定了理论及技术基础。另外，等离子熔化沉积快速成形技术具有独到的技术优势，更适合民用工业大规模生产应用。

主权项

1.一种TiC增强高温合金基高温耐磨复合材料，其特征在于，由以下各原材料制成：镍基高温合金粉、Ti粉和C粉；所述各原材料的质量百分比为：镍基高温合金粉53~70wt. %、Ti粉25.5~34.5wt. %、C粉4.5~12.5wt. %；所述TiC增强高温合金基高温耐磨复合材料是通过如下步骤制备的：(1) 预备合金粉末：将镍基高温合金粉、Ti粉和C粉过筛，按照上述质量百分比称取镍基高温合金粉、Ti粉和C粉，混合均匀，烘干；(2) 利用等离子熔化沉积快速成形设备制备所述复合材料：等离子炬引弧后产生等离子束，同时步骤(1)中烘干后的合金粉末被送粉载气送入到等离子弧柱中，合金粉末经过等离子束流加热熔化并在基材表面形成熔池，在熔池中产生冶金反应，熔池与基材之间存在温度梯度，在基材热传导的作用下，熔池产生非平衡凝固，形成以初生TiC为所述复合材料高温耐磨增强相、以主要组成相为γ”‑Ni3Nb高温强化相和固溶了合金元素的过饱和镍基固溶体的镍基高温合金为所述复合材料基体的高温合金基高温耐磨复合材料；其中，在等离子熔化沉积快速成形过程中，熔池的熔化及凝固过程始终受保护气保护。