[发明专利]一种原位自生Cr3

权利要求书

1.一种原位自生Cr₃C₂增强Ni基复合材料，其特征在于：

(1)以三元层状陶瓷材料Cr₂AlC的粉体与Ni粉为原料，其中Cr₂AlC(纯度：98％，粒度：5～8μm)的含量为10～40vol％，其余为Ni粉(纯度：99％，粒度＜100μm)；

(2)高温条件下，Cr₂AlC发生解离，Al原子伴随部分Cr原子扩散出来，原位生成Cr₃C₂陶瓷颗粒均匀分布在基体中，同时Al、Cr原子固溶到Ni基体中形成γ-Ni，当Al、Cr含量达到一定值时，会进一步与Ni发生反应析出沉淀相Ni₃(Al，Cr)，即γ’相；

(3)显微结构：原位自生Cr₃C₂陶瓷颗粒与γ’相均匀分布在Ni基体中，增强相与基体相润湿性良好，界面结合牢固。

2.根据权利要求1所述的一种原位自生Cr₃C₂增强Ni基复合材料的热压制备方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

步骤1，Cr₂AlC陶瓷粉体制备：按摩尔比为Cr∶Al∶C＝2∶1.2∶1计算并称量cr粉、Al粉、石墨粉的质量，混合均匀后进行压片，氩气气氛保护下进行无压烧结，以15～20℃/min的升温速率加热，烧结温度为1400～1450℃，保温10min，随炉冷却至80℃之后，取出样品，即制得高纯Cr₂AlC陶瓷疏松块体，将其破碎、粉碎后得到平均粒度为5～8μm的Cr₂AlC陶瓷粉体；

步骤2，配料：按Cr₂AlC陶瓷粉体含量为10～40vol％、Ni粉的含量为60～90vol％进行配料，计算并称量Cr₂AlC陶瓷粉体与Ni粉的质量；

步骤3，混料：将配好的原料粉与玛瑙球按球料比为5∶1的比例放入球磨罐中，再将球墨罐放到滚筒球磨机上球磨8～10小时；

步骤4，热压烧结：将球磨之后的原料粉倒入涂有BN的热压模具中，外加5～8MPa的压力，保压3min预压成型，粉体压实成型后，将模具放入真空热压炉中，氩气气氛保护下，以10～20℃/min的升温速率加热，烧结温度为1200～1400℃，在1100～1200℃下施加25MPa的压力使其致密化，保温保压30min，随炉冷却到500～600℃后卸掉压力，降温至80℃之后，取出样品，即得到原位自生Cr₃C₂增强Ni基复合材料。