Ti粒子分散鎂基複合材料及其製造方法

2023-07-22 02:05:56 1

專利名稱：Ti粒子分散鎂基複合材料及其製造方法
技術領域：
本發明涉及一種鎂合金，尤其涉及通過提高強度和延展性雙方而能夠應用於家 電製品、汽車用部件、航空機用部件等廣泛領域的鈦(Ti)粒子分散鎂基複合材料及其制 造方法。
背景技術：
鎂(Mg)在工業用金屬材料中的比重最小，因此被期待應用於輕量化需求強的二 輪車、汽車、航空機等的部件或部材。但是由於與鋼鐵材料或鋁合金等現有工業用材料 相比，其強度並不充分，因而鎂合金的利用受到限制是現狀。為了解決這樣的課題，作為第二相分散有與鎂相比具有高強度和高硬度特性 的粒子或纖維等的複合材料的開發正在被推進。作為分散的有效第二相，可以考慮鈦 (Ti)。 比較剛性，Mg為45GPa，Ti為105GPa，比較硬度，Mg為35 45Hv(維氏硬 度)，Ti為110 120Hv。因此，通過將鈦粒子分散於鎂基質中，能夠期待提高鎂基復 合材料的強度以及硬度的效果。另外，現有的複合材料中，氧化物、碳化物、氮化物等陶瓷類粒子或陶瓷類纖 維的分散是主流。這些粒子或纖維雖然都具有高剛性以及硬度，卻缺乏延展性，其分散 於鎂合金時會降低複合材料自身的延展性(例如，斷裂伸度)。相對於此，鈦是金屬，其 自身的延展性優良，因此將鈦粒子添加·分散於鎂時不會產生降低複合材料的延展性的 問題。另一方面，鎂存在著耐腐蝕性差的問題。這是由於鎂具有不良特性，例如，其 標準電極電位Es(設氫H為零V)很小，為-2.356V。在這樣的鎂中，例如如果含有少量 的鐵(Fe Es = -0.44V)或銅(Cu Es = +0.34V)，Mg-Fe以及Mg-Cu之間的電位差會 引發電蝕現象。相對於此，鈦的標準電極電位為-1.75V，與作為向鎂添加的元素鋁(Al: Es = _1.676V)相比，其與鎂之間的電位差更小。即，可以說鈦分散於鎂，對腐蝕現象的 影響很小。由上認為，作為向鎂基質中的分散強化材料，使用鈦粒子是有效的。至今為止報告的有關Ti粒子分散鎂複合材料的技術，例如有，非專利文獻1: 日本金屬學會講演概要(2008年3月26日)p.355、No.464(片岡、北藺Ti粒子分散Mg 基複合材料O機械的特性1二及『+微細組織O影響)；非專利文獻2:輕金屬學會講演概 要(2008年5月11日)ρ.13、No.7(北藺、片岡、駒津ι ^ P" 機械的特性(二及 ff t ★夕 >粒子添加O影響)；非專利文獻3 粉體粉末冶金講演概要集(2007年6月6 日)ρ.148、No.2-51A(模並、藤田、大原、五十嵐/O夕乂力二力卟7 口 4 >夕『法(二 J:易^ 7才、*々Λ複合材料ο開発)；非專利文獻4:粉體以及粉末冶金、第55卷、第4 號(2008)、ρ.244(模並、藤田、本江、大原、五十嵐、近藤廣卟夕乂力二力卟7 口 ^
複合材料Q開発)；非專利文獻5:輕金屬、第54卷、第11 號(2004)、p.522 526(佐藤、渡辺、三浦、三浦速心力固相法(二 J W夕 > 粒子分散^ ^f ^ ν々A基傾斜機能材料CO開発)等。非專利文獻1以及非專利文獻2中公開了，在純鎂板的表面散布純鈦粒子並在其 上面放置純鎂板，在此狀態下通過加熱以及加壓，製作鈦粒子被純鎂板夾持狀態的複合 材料，進一步，通過重疊該複合材料進行加熱以及加壓，製作鈦粒子排列於板的平面方 向的鈦粒子分散鎂基複合材料。非專利文獻3以及非專利文獻4中公開了，混合鎂合金粉末和純鈦粉末，在將其 填充於模具內的狀態下連續施加強塑性加工後，通過實施熱擠壓加工，製作Ti粒子分散 鎂基複合材料。上述非專利文獻1 4中，均將加熱溫度設為充分低於鎂的熔點的溫度，在未熔 融的完全固相溫度區域中製作複合材料。在關於各複合材料的拉伸試驗的結果中，與未 添加Ti粒子的材料相比雖然確認了約5 10%的強度增加，但是延展性(斷裂伸度)降 低了約20 30%。認為，這是由於鎂與鈦不形成化合物，二者的接合界面強度不充分， 因而強度提高不充分，相反的，界面成為應力集中部而產生了延展性降低。如上，在鈦粒子分散鎂基複合材料中，為了顯著提高強度和延展性雙方，有必 要提高Mg-Ti界面的密著性。非專利文獻5中公開了以下的製造方法，S卩，向含有作為固相存在的鈦粒子的 鎂或鎂合金(AZ91D)的熔湯中施加離心力，會產生起因於分散粒子與熔湯的密度差的離 心力的差，利用由於離心力的差而產生的移動速度差控制成分傾斜的製造方法。由於鈦 的比重是鎂的比重的2倍以上，所以通過非專利文獻5中公開的離心力固相法，難以使 鈦粒子均勻分散於鎂或鎂合金的熔湯中。實際上，該文獻中記載有「可知，通過該手 法難以使鈦粒子分散」的內容。並且該文獻中記載有，將鈦粒子投入含有鋁的鎂合金 (AZ91D)的熔湯中以應用離心力固相法時，鈦粒子凝集部的鋁濃度非常高，以及，鈦粒 子的外周部還存在鋁固熔了的區域。作為其理由，該文獻中記載有「高鋁濃度的初期熔 液由於毛細管現象滲透至鈦粒子間，有可能參與其凝集 燒結。由此明確了，將離心力 固相法應用於含有鋁的AZ91D合金時，從熔液成分的方面考慮存在問題」。

發明內容
本發明就是為了解決上述課題，其目的在於，通過將鈦粒子均勻分散於鎂基質 中的同時提高鈦與鎂的界面密著性，提供具有優良強度的Ti粒子分散鎂基複合材料。本發明的Ti粒子分散鎂基複合材料是使鈦粒子均勻分散到了鎂基質中的複合材 料，其中，在分散於鎂合金基質中的鈦粒子與基質之間的界面，具有鈦_鋁化合物層。在一實施方式中，該Ti粒子分散鎂基複合材料通過使含有鎂、鋁和鈦粒子的熔 湯凝固而得到鑄造材，再對該鑄造材進行熱塑性加工而得。在另一實施方式中，該Ti粒子分散鎂基複合材料是通過對使含有鎂、鋁和鈦粒 子的熔湯凝固而得的鑄造材進行機械加工以使其成為粉末而得。在又一實施方式中，該Ti粒子分散鎂基複合材料是通過霧化法使含有鎂、鋁和 鈦粒子的熔湯凝固成粉末狀後的粉體。在又一實施方式中，該Ti粒子分散鎂基複合材料是含有鋁的鎂合金粉末與鈦粒 子的混合粉末的燒結固化體。此時，也可以通過對燒結固化體施以熱塑性加工從而得到Ti粒子分散鎂基複合材料。另一方面，本發明的Ti粒子分散鎂基複合材料的製造方法具有將鈦粒子投入 到含有鎂和鋁的熔湯中的工序；攪拌熔湯，使所述鈦粒子均勻分散於熔湯內的工序；使 熔湯凝固，得到在鎂基質與分散於基質中的鈦粒子之間的界面具有鈦-鋁化合物層的復 合材料的工序。在一實施方式中，得到複合材料的工序包括使熔湯凝固，得到在鎂基質與分 散於基質中的鈦粒子之間的界面存在鈦-鋁化合物層的鑄造材的步驟，以及對鑄造材施 加熱塑性加工的步驟。在另一實施方式中，得到複合材料的工序包括使熔湯凝固，得到在鎂基質與 分散於基質中的鈦粒子之間的界面存在鈦-鋁化合物層的鑄造材的步驟，以及對鑄造材 施以機械加工成為粉末狀的步驟。在另一實施方式中，得到複合材料的工序包括通過霧化法使熔湯凝固成粉末狀 的步驟。另一方面，本發明的Ti粒子分散鎂基複合材料的製造方法具有將含有鋁的鎂 合金粉末與鈦粒子混合的工序；將混合粉末保持在較鎂合金粉末的液相發生溫度更高的 溫度進行燒結固化，在鈦粒子與鎂基質之間的界面形成鈦_鋁化合物層的工序。在一實施方式的製造方法中，具備對燒結體施加熱塑性加工的工序。關於上述記載的本發明構成的技術性意義和作用效果，通過以下進行詳細說 明。


圖1是用於評價含有鋁的鎂合金與純鈦的浸潤性的圖。圖2是用能量分散型分析掃描電子顯微鏡觀察A Z 80合金與鈦板之間的界面 的照片。圖3顯示AZ80合金與鈦板之間界面附近的分析結果的圖。圖4是觀察鎂基質與鈦粒子之間接合界面的照片。圖5是顯示Ti粒子分散鎂基複合材料的SEM-EDS分析結果的照片。圖6是顯示表示化合物的生成狀況的X射線濺射結果的圖。圖7是顯示Ti粒子分散鎂基複合材料的SEM-EDS分析結果的照片。圖8是表示坯體內部的組織的觀察結果的照片。
具體實施例方式本申請的發明人為了開發鈦與鎂之間的界面接合強度能夠提高了的鈦粒子分散 鎂基複合材料，著眼於利用包含於Mg合金的鋁(Al)的擴散現象而在界面的Ti-Al系化合 物層的生成。(1)含有Al的鎂合金與純鈦的浸潤性本申請的發明人考察了含有Al的鎂合金液滴與純鈦板之間的浸潤性。具體 地講，在高真空狀態下將熔融了的AZ80(Mg_8% Al_0.5%Mn)鎂合金的液滴(保持為 SOO0C )從氧化鎂(MgO)制噴嘴前端靜態配置於純鈦板表面，連續攝影並評價了 800°C的
5純Mg和純Ti之間的浸潤性。如圖1所示，在接觸Ti板表面的時刻(t = 0秒)的浸潤角為約118°，隨著時 間的經過浸潤角減少，35分鐘後為約40°。一般情況下，如果浸潤角低於90°即判斷 為發生浸潤現象，浸潤性隨著其值接近於0°而升高。被認為與鎂的浸潤性良好的碳化 鈦(TiC)在 900°C 的浸潤角為約 33° (參考文獻A.Contrerasa 等；Scripta Materialia, 48 (2003) 1625-1630)，因此，含有8質量％的Al成分的AZ80鎂合金與純Ti的浸潤性良 好。在浸潤性的評價後，用能量分散型掃描顯微鏡(SEM-EDS)觀察了在試驗片上凝 固後的AZ80合金與鈦板之間的界面。將其結果示於圖2。在接合界面的Ti板側形成了 厚度約2μιη的皮膜，該皮膜與ΑΖ80鎂合金以及純Ti板中的任一者均沒有空隙，具有良 好的密著性。將其界面附近的分析結果示於圖3。上述厚度2μιη左右的皮膜由Ti-Al成分形成，是通過ΑΖ80中含有的Al成分與 Ti板之間的反應形成的層。通過形成該反應層，可以形成與鎂合金側和Ti粒子側的雙方 均具有強結合力的良好的密著界面。為了比較，製作了現有技術(非專利文獻1 4)中報告的複合材料，即在鎂粉 末的固相溫度下對純鈦粉末和純鎂粉末的混合粉末進行加熱以及加壓而得的複合材料， 觀察了二者的接合界面。將其結果示於圖4。製作複合材料時，將溫度設為520度，設 為低於純鎂的熔點(650度)的完全固相狀態。如箭頭所示，在Ti粒子與Mg基質之間的 界面，觀察到多個空間·空隙，得知其密著性不充分。因此，在現有技術公開的製造方 法中，由於以低於Mg熔點的固相溫度加熱·燒結，因此Mg與Ti的密著性不充分，結 果未能實現複合材料中的強度以及延展性的提高。(2)使用了 Ti粒子分散Mg-Al系熔湯的複合材料本發明人根據上述結果，為了提高鎂基質與Ti粒子之間的界面接合強度，將 含有鋁成分的鎂合金作為基質用原料，將鎂合金熔湯保持在較該鎂合金的熔點更高的溫 度，向其中添加Ti粒子。充分攪拌熔湯使鈦粒子均勻分散在熔湯中之後，使熔湯凝固。 通過該製法製得的Ti粒子分散鎂基複合材料中，發揮了良好的浸潤性以及Al與鈦之間的 反應性，構成基質的鎂和鈦粒子在其界面隔著鈦-鋁化合物層保持優良的界面接合強度 而牢固地接合。使鈦粒子均勻分散於鎂基質中的複合材料可以通過以往的鑄造法、壓鑄法等來 製造。另外，可以對這些鑄造材實施切削加工、粉碎加工等機械加工而成為粉末狀。這 樣而得的鎂基複合粉末中，鈦粒子均勻地分散在鎂基質中。使鈦粒子均勻分散在鎂基質中了的鎂基複合粉末也可以通過利用霧化法使鈦粒 子均勻分散的Mg-Al合金的熔湯凝固而製得。霧化法是通過對熔湯流噴射(噴霧法)高 壓水或高壓氣體而製作粉末的方法。即使在這種情況下，鈦粒子也均勻分散在所得的粉 末的內部，並且在Ti粒子和鎂合金基質之間的界面生成Ti-Al系化合物層，具有良好的界 面接合強度。如上所述，向含有Al成分的鎂合金熔湯中添加鈦粒子，實施充分的攪拌之後， 通過鑄造法或壓鑄法形成鎂基複合材料的情況，或者通過霧化法使均勻分散了鈦粒子的 Mg-Al合金熔湯直接粉末化的情況中的任一種情況下，鈦粒子與基質的鎂均由於優良的
6浸潤性、具有Al-Ti之間的高反應性而沒有空隙的良好的接合界面地牢固結合。將通過鑄造法或模鑄法製得的Ti粒子分散鎂基複合原材料加熱到規定的溫度 後，對該原材料實施熱擠壓加工、熱軋加工、鍛造加工等熱塑性加工，從而使基質的結 晶粒微細化，使複合材料的強度進一步提高。另外，將由鑄造材通過切削加工等機械加工製作的Ti粒子分散鎂基複合粉末、 或向熔湯流噴射高壓水或高壓氣而得到的Ti粒子分散鎂基複合粉末壓粉固化製作壓粉成 形體或燒結固化體，根據需要進一步實施熱擠壓加工、熱軋加工、鍛造加工等熱塑性加 工，從而能夠創製複合粉末之間冶金性結合或燒結了的Ti粒子分散鎂基複合材料。在上述實施方式中，向Mg-Al合金熔湯中投入了合適量的鈦粒子，但是作為其 他實施方式，也可以通過以下的製造方法來得到Ti粒子分散鎂基複合材料。在該實施 方式中，將含有鋁的鎂合金粉末和Ti粒子混合，將該混合粉末保持在規定的溫度下進行 燒結固化。在此，重要的一點是將混合粉末保持為高於鎂合金粉末的液相發生溫度的溫 度。通過保持為這樣的高溫度，燒結後的燒結固化體中的構成基質的鎂與鈦粒子在其界 面隔著鈦-鋁化合物層而保持良好的浸潤性和優良的界面接合強度，牢固地結合。通過 對該燒結固化體實施熱塑性加工，進一步提高複合材料的強度。另外，在上述各實施方式中，在構成基質的鎂與鈦粒子之間的界面形成的 鈦-鋁化合物層可以完全包圍鈦粒子，也可以覆蓋鈦粒子的表面。實施例1作為起始原料，準備AZ61(Mg_5.9% A1-1.1 % Zn)鎂合金塊和平均粒子徑 29.8 μ m的鈦粉末，將鎂合金塊在碳坩鍋內加熱至700°C使其熔解，向該熔湯中，以總體 的重量比率計添加5質量％的上述鈦粒子。之後，為了防止鈦粒子的偏析和向底部的沉 澱，對熔湯進行30分鐘充分攪拌處理後，將熔湯澆鑄到水冷模具中，從而製作鑄造原材 料。將對所得鑄造原材料進行SEM-EDS分析的結果示於圖5。確認了，鈦粒子與 基質之間的界面不存在空隙，具有良好的密著性。另外，由元素分析的結果可知，在鈦 粒子的表面鋁(Al)成分存在為層狀，Ti-Al化合物層形成於鈦粒子與AZ61基質之間的界 面。通過該反應層，可以得到鈦粒子與基質之間的良好密著性。另外，向熔湯中添加鈦粉末均勻攪拌處理時，對於其處理時間為10分鐘時的復 合材料，與上述複合材料一同進行X射線衍射，觀察化合物的生成狀況。將其結果示於 圖6。對於均勻攪拌處理進行30分鐘後的情況，檢測Al3Ti的金屬間化合物的衍射峰， 但對於10分鐘的攪拌處理材沒有檢測到上述化合物的峰。也就是說，攪拌時間不充分 時，不進行鎂合金中的Al成分與鈦粒子之間的擴散反應，結果造成難以生成作為本申請 特徵的Ti-Al化合物層。因此，在向鎂合金熔湯中投入鈦粒子之後，優選進行30分鐘以 上的均勻攪拌處理。實施例2準備純鎂粉末和Al-Mn合金粉末，配合兩種粉末使作為整體成為AZ61合金組成 (Mg-6% Al-l%Zn)0將該混合粉末通過油壓壓制進行壓粉固化，將該成形固化體投入 到碳坩鍋中加熱·保持在700°C，從而製作AZ61鎂合金熔湯。向該熔湯中以總體的重量比例計添加10質量％的鈦粒子。之後，為了防止鈦粒子的偏析以及向底部的沉澱而對 熔湯實施均勻攪拌處理30分鐘之後，將熔湯澆鑄到水冷模具中，從而製作鑄造原材料。將對所得鑄造材料進行SEM-EDS分析的結果示於圖7。確認了，雖然添加了 10質量％的鈦粒子，但沒有觀察到粒子的顯著凝集·偏析組織，可見鈦粒子在基質中均 勻分散。另外，可知在鈦粒子與基質之間的界面沒有空隙，具有良好的密著性。另外， 通過元素分析結果，可知鋁(Al)成分以包圍鈦粒子表面的方式存在為層狀，Ti-Al化合物 層在鈦粒子與AZ61基質之間的界面形成。通過該反應層可以得到鈦粒子與基質之間良 好的密著性。實施例3作為起始原料準備AZ91D鎂合金(Mg-9.1 % Al-1.1% Zn-0.2 % Mn)的塊狀試 料、平均粒子徑29.8 μ m的鈦粉末，將AZ91D鎂合金塊在碳坩鍋內加熱到720°C進行熔 解，向該熔湯中以總體的重量比計，添加3質量％的鈦粒子。之後，為了防止鈦粒子的 偏析和向底部的沉澱而實施40分鐘的熔湯均勻攪拌處理後，將其澆鑄到圓筒狀模具製成 直徑60mm的坯體。將觀察坯體內部的組織的結果示於圖8。基質中均勻分散有微細的Mg17Al12化 合物(β相)，鈦粒子也同樣沒有凝集·偏析地均勻分散於基質中。通過機械加工由上述Ti粒子分散AZ91D澆鑄坯體製作直徑45mm的擠壓用坯 體，將坯體在氬氣氛中於350°C加熱 保持5分鐘，而後立即進行熱擠壓加工(擠壓比 37)，製得直徑7_的圓棒擠壓材。從所得的擠壓材採取拉伸試驗片，在常溫下進行拉 伸試驗。作為比較，在與上述相同的條件下，製作沒有添加鈦粒子的AZ91D鎂澆鑄坯 體，同樣經過機械加工製作直徑45mm的擠壓用坯體，再施加擠壓加工。對所得的擠壓 材同樣進行拉伸試驗。將拉伸試驗結果示於表1。[表1]
Ti粒子添加量03(質量％)拉伸強度(MPa)344382耐力(MPa)254287斷裂伸度(％)11. 39. 1與將沒有含有鈦粒子的AZ91D鑄造坯體擠壓加工後的材料進行比較，添加了 3 質量％鈦粒子的AZ91D鑄造坯體擠壓材中的拉伸強度以及耐力顯著增強，另一方面，對 於斷裂伸度未見大幅下降。另外，本申請的Ti粒子分散AZ91D複合材料中，通過X射 線衍射結果可以確認，生成了 ^入13金屬間化合物，或者在鈦粒子與AZ91D基質界面形成 沒有空隙的良好接合界面。由以上結果可知，在本發明的Ti粒子分散Mg-Al系複合材料中，沒有伴隨鈦粒 子的凝集·偏析，在鈦粒子的表面生成Ti-Al系化合物生成，通過其使鈦粒子與基質之 間的接合強度提高，結果鎂基複合材料的強度能夠提高。
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另外，代替鈦粒子而使用具有更高硬度的Ti-6A1_4V合金粉末(平均粒子徑 22.8 μ m)來製造Ti粒子分散鎂基複合材料時，鈦合金粒子沒有凝集 偏析而是在基質中 均勻分散，在鈦合金粉末和AZ91D基質之間的界面，確認有沉入13金屬間化合物的生成， 認定在界面不存在空隙，具有良好的結合狀態。確認了，添加3質量％的^-6人1_4乂合 金粉末時的拉伸強度為414MPa，比添加3質量％純鈦粒子時的複合材料的強度進一步增 加。這樣，通過分散於鎂合金基質中的鈦粒子的硬度 強度的進一步增加，鎂複合材料 的強度也進一步提高。實施例4作為起始原料，準備AZ91D鎂合金(Mg-9.1 % A1-1.1 % Zn-0.2% Mn)的塊狀試 料和平均粒徑29.8 μ m的鈦粉末，將AZ91D鎂合金塊在碳坩鍋中加熱到720°C進行熔解， 在該熔湯中以總體的重量比率計加入3質量％的上述鈦粒子。之後，為了防止鈦粒子的 偏析和向底部的沉澱，實施40分鐘的熔湯均勻攪拌處理，之後將其澆鑄到圓筒狀模具制 造直徑60mm的坯體。通過切削加工，由該Ti粒子分散AZ91D澆鑄坯體製造全長1 4mm左右的切 粉，將該切粉填充到SKDll制模具，通過油壓壓製機施以600MPa壓力，製造直徑45mm 的粉末成形體坯體。將壓粉成形坯體在氬氣氛中於350°C加熱·保持5分鐘，而後立即 施加熱擠壓加工(擠壓比37)，製造直徑7mm的圓棒擠壓材。從所得的擠壓材採取拉 伸試驗片，在常溫下進行拉伸試驗。作為比較，在與上述相同的條件下，製造沒有添加鈦粒子的AZ91D鎂澆鑄坯 體，同樣經過切削加工製造全長1 4mm左右的切粉。向該AZ91D切削粉末中配合3 質量％的鈦粒子，利用乾式球磨機進行1小時的混合處理之後，與上述同樣利用油壓壓 制機對混合粉末進行壓粉成形，經過350°C的加熱工序後，施加擠壓加工。對所得的擠壓 材也同樣在常溫下進行拉伸試驗。將拉伸試驗結果示於表2。表2
權利要求
1.一種Ti粒子分散鎂基複合材料，其是使鈦粒子均勻分散於鎂基質中了的Ti粒子分 散鎂基複合材料，其特徵在於，在分散於所述鎂合金基質中的所述鈦粒子和基質之間的界面，具有鈦-鋁化合物層。
2.根據權利要求1所述的Ti粒子分散鎂基複合材料，所述Ti粒子分散鎂基複合材料 通過對使含有鎂、鋁和鈦粒子的熔湯凝固而得的鑄造材實施熱塑性加工而得。
3.根據權利要求1所述的Ti粒子分散鎂基複合材料，所述Ti粒子分散鎂基複合材 料通過對使含有鎂、鋁和鈦粒子的熔湯凝固而得的鑄造材進行機械加工使其成為粉末而得。
4.根據權利要求1所述的Ti粒子分散鎂基複合材料，所述Ti粒子分散鎂基複合材料 是通過霧化法使含有鎂、鋁和鈦粒子的熔湯凝固成粉末狀後的粉體。
5.根據權利要求1所述的Ti粒子分散鎂基複合材料，所述Ti粒子分散鎂基複合材料 是含有鋁的鎂合金粉末與鈦粒子的混合粉末的燒結固化體。
6.根據權利要求5所述的Ti粒子分散鎂基複合材料，所述Ti粒子分散鎂基複合材料 通過對所述燒結固化體施加熱塑性加工而得。
7.—種Ti粒子分散鎂基複合材料的製造方法，其具有 向含有鎂和鋁的熔湯中，投入鈦粒子的工序；攪拌所述熔湯以使所述鈦粒子在所述熔湯內均勻分散的工序； 使所述熔湯凝固，得到在鎂基質與分散於基質中的鈦粒子之間的界面存在鈦-鋁化 合物層的複合材料工序。
8.根據權利要求7所述的Ti粒子分散鎂基複合材料的製造方法，所述得到複合材料 的工序包括使所述熔湯凝固，得到在鎂基質與分散於基質中的鈦粒子之間的界面存在鈦-鋁化 合物層的鑄造材的步驟；以及，對所述鑄造材施以熱塑性加工的步驟。
9.根據權利要求7所述的Ti粒子分散鎂基複合材料的製造方法，所述得到複合材料 的工序包括使所述熔湯凝固，得到在鎂基質與分散於基質中的鈦粒子之間的界面存在鈦-鋁化 合物層的鑄造材的步驟；對所述鑄造材施以機械加工而成為粉末狀的步驟。
10.根據權利要求7所述的Ti粒子分散鎂基複合材料的製造方法，所述得到複合材料 的工序包括，通過霧化法使所述熔湯凝固成粉末狀的步驟。
11.一種Ti粒子分散鎂基複合材料的製造方法，具備 將含有鋁的鎂合金粉末與鈦粒子混合的工序；將所述混合粉末保持在高於所述鎂合金粉末的液相發生溫度的溫度下進行燒結固 化，在所述鈦粒子與鎂基質之間的界面形成鈦-鋁化合物層的工序。
12.根據權利要求11所述的Ti粒子分散鎂基複合材料的製造方法，其還具有對所述 燒結體施以熱塑性加工的工序。
全文摘要
Ti粒子分散鎂基複合材料是在鎂基質中使鈦粒子均勻分散的複合材料，其中，在分散於鎂合金基質中的鈦粒子與基質之間的界面具有鈦-鋁化合物層。
文檔編號B22F9/04GK102016093SQ200980114158
公開日2011年4月13日 申請日期2009年3月16日 優先權日2008年9月3日
發明者近藤勝義, 金子貫太 申請人:株式會社慄本鐵工所, 近藤勝義