[发明专利]一种内生多孔钛增强镁基非晶复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种内生多孔钛增强镁基非晶复合材料，其特征在于：所述复合材料的组成表达式为(Mg_0.595Cu_0.229Gd_0.11Ag_0.066)_100-xTi_x，其中5≤x≤15，所述表达式中的比例为原子比；

所述复合材料中的基体为镁基非晶合金，所述镁基非晶合金包括Mg、Cu、Gd和Ag元素；所述复合材料中的增强相为内生多孔Ti颗粒，所述多孔Ti颗粒均匀分散在所述基体中，且所述基体充分填充所述多孔Ti颗粒的孔隙，所述多孔Ti颗粒的孔隙尺寸为亚微米级或纳米级；

所述复合材料的制备方法包括如下步骤：

S1、按照所述复合材料的组成准备Mg、Cu、Gd、Ag和Cu-Ti粉原料；

S2、将所述原料中的Cu、Gd和Ag混合进行真空电弧熔炼，冷却后制得Cu-Gd-Ag预合金；

S3、将步骤S2制得的Cu-Gd-Ag预合金和所述原料中的Mg混合进行真空感应熔炼，待充分熔化后向熔体中加入所述Cu-Ti粉，保温搅拌，冷却后制得母合金；

S4、将步骤S3制得的母合金熔炼后铸造成形，制得所述内生多孔钛增强镁基非晶复合材料。

2.根据权利要求1所述的内生多孔钛增强镁基非晶复合材料，其特征在于：所述多孔Ti颗粒的孔隙直径为0.5μm～2μm，孔隙率为20％～65％。

3.根据权利要求1所述的内生多孔钛增强镁基非晶复合材料，其特征在于：所述Cu-Ti粉的颗粒直径为30μm～180μm，所述Cu-Ti粉中Cu和Ti元素的原子比为0.5～2。

4.根据权利要求1所述的内生多孔钛增强镁基非晶复合材料，其特征在于：步骤S2中，制备Cu-Gd-Ag预合金过程中的熔炼温度为1500℃～1800℃。

5.根据权利要求1所述的内生多孔钛增强镁基非晶复合材料，其特征在于：步骤S3中，制备母合金过程中的熔炼温度为800℃～1000℃，保温搅拌的时间为1min～10min。

6.根据权利要求1所述的内生多孔钛增强镁基非晶复合材料，其特征在于：步骤S2至步骤S4中，在熔炼前对熔炼炉炉腔抽真空，真空度为3.0×10^-3Pa～5.0×10^-3Pa；然后通入惰性保护气体，所述惰性保护气体为纯度99.999％的氩气或氦气，所述惰性保护气体的相对保护压力为-0.05MPa～-0.01MPa。

7.根据权利要求1-6任一所述的内生多孔钛增强镁基非晶复合材料，其特征在于：步骤S4中，采用真空感应熔炼结合铜模喷铸制备所述内生多孔钛增强镁基非晶复合材料。

8.根据权利要求7所述的内生多孔钛增强镁基非晶复合材料，其特征在于：步骤S4中，所述母合金熔炼温度为700℃～800℃。

9.根据权利要求7所述的内生多孔钛增强镁基非晶复合材料，其特征在于：步骤S4中，所述铜模喷铸过程中，对熔体施加的惰性气体压力为0.02MPa～0.15MPa。