7]实施例3:
一种制备弥散增强相轻质Mg-Ti固溶体的方法，包括以下步骤:(I)将平均晶粒尺寸为180nm的纳米纯镁粉末和平均晶粒尺寸为50nm的纳米纯钛粉末以12:1的体积比进行配比；
(2)将上述混合材料密封在直径为20cm的球磨罐内，其中罐内存在直径为1cm和20cm两种不同的不锈钢磨球，混合材料与不锈钢磨球的质量比为1:60; (3)上述装有混合材料的球磨罐抽真空3次，充入纯度为99%以上的氦气保护；(4)将球磨罐放入行星式高能球磨机上，球磨机转速为220转/分，球磨时间为55h，每球磨30分钟，球磨机停止工作5分钟，防止球磨罐内温度过高。
[0028]经过上述加工制备过程中，利用高能球磨机提供的能量可以有效地克服Mg-Ti固溶体激活能，使得Ti原子进入到镁的晶格中去，形成弥散的Mg-Ti固溶体。
[0029]实施例4:
一种制备弥散增强相轻质Mg-Ti固溶体的方法，包括以下步骤:(I)将平均晶粒尺寸为150nm的纳米纯镁粉末和平均晶粒尺寸为40nm的纳米纯钛粉末以10:1的体积比进行配比；
(2)将上述混合材料密封在直径为20cm的球磨罐内，其中罐内存在直径为1cm和20cm两种不同的不锈钢磨球，混合材料与不锈钢磨球的质量比为1:80; (3)上述装有混合材料的球磨罐抽真空2次，充入纯度为99%以上的氦气保护；(4)将球磨罐放入行星式高能球磨机上，球磨机转速为250转/分，球磨时间为60h，每球磨30分钟，球磨机停止工作5分钟，防止球磨罐内温度过高。经过上述加工制备过程中，利用高能球磨机提供的能量可以有效地克服Mg-Ti固溶体激活能，使得Ti原子进入到镁的晶格中去，形成弥散的Mg-Ti固溶体。
[0030]实施例5:
一种制备弥散增强相轻质Mg-Ti固溶体的方法，包括以下步骤:(1)将将平均晶粒尺寸为200nm的纳米纯镁粉末和平均晶粒尺寸为60nm的纳米纯钛粉末以15:1的体积比(高)进行配比；(2)将上述混合材料密封在直径为20cm的球磨罐内，其中罐内存在直径为1cm和20cm两种不同的不锈钢磨球，混合材料与不锈钢磨球的质量比为1:50; (3)上述装有混合材料的球磨罐抽真空2次，充入纯度为99%以上的氦气保护；(4)将球磨罐放入行星式高能球磨机上，球磨机转速为200转/分，球磨时间为50h，每球磨30分钟，球磨机停止工作5分钟，防止球磨罐内温度过高。经过上述加工制备过程中，利用高能球磨机提供的能量可以有效地克服Mg-Ti固溶体激活能，使得Ti原子进入到镁的晶格中去，形成弥散的Mg-Ti固溶体。
[0031]说明书附图1为本发明的一种制备弥散增强相轻质Mg-Ti固溶体的方法实施例1的制备过程中的Mg-Ti固溶体的XRD图谱，由图可见，随着球磨时间的增加，图中Mg与Ti的衍射峰强度越来越小，当球磨时间增加到40h时，材料中Mg与Ti的衍射峰强度显著下降，说明Ti原子结合到镁的晶格中去，此阶段随着球磨时间的增加，材料中的Mg-Ti固溶体含量迅速增加，Mg(Ti)含量相应锐减，直至球磨40h时，Mg(Ti)衍射峰消失，形成了Mg-Ti固溶体。此后，继续增加球磨时间，材料的物相组成基本不再变化。
[0032]说明书附图2为本发明的一种制备弥散增强相轻质Mg-Ti固溶体的方法实施例1的Mg-Ti固溶体的晶格变化规律图，Mg-Ti固溶体晶体的晶胞三个边长a、b、c (晶格常数)并不相等；当a=b在c时，由图可见，底面晶格常数a和垂直的晶格常数c随着球磨时间的增加，数值逐渐变小，球磨时间至50-60小时，晶格常数变化趋于稳定，说明随球磨时间的增加，Mg-Ti固溶体的晶格越来越小，当球磨时间至50-60小时，晶格的变化趋于稳定。
[0033]说明书附图3为本发明的一种制备弥散增强相轻质Mg-Ti固溶体的方法实施例1的Mg-Ti固溶体的电镜图，由图可见，球磨后的Mg-Ti固溶体的晶粒大小相似，且分布均匀，大部分晶粒的尺寸在20-30nm左右，证明，本发明采用球磨工艺制备的Mg-Ti固溶体是纳米材料。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种制备弥散增强相轻质Mg-Ti固溶体的方法，包括以下步骤: 51、将纳米纯镁粉末和纳米纯钛粉末按体积比进行配比制得混合材料； 52、将上述混合材料和不锈钢磨球按质量比配比，密封进球磨罐内； 53、将上述装有混合材料的球磨罐抽真空，充入惰性气体； 54、将步骤S3中的球磨罐放入高能球磨机上进行球磨，得到弥散增强相轻质Mg-Ti固溶体。2.根据权利要求1所述的一种制备弥散增强相轻质Mg-Ti固溶体的方法，其特征在于，所述步骤SI中的纳米纯镁粉末的平均晶粒尺寸为150-200nm，纳米纯钛粉末的平均晶粒尺寸为 40_60nm。3.根据权利要求1所述的一种制备弥散增强相轻质Mg-Ti固溶体的方法，其特征在于，所述步骤SI中纳米纯镁粉末和纳米纯钛粉末的体积比为10:1-15:1。4.根据权利要求1所述的一种制备弥散增强相轻质Mg-Ti固溶体的方法，其特征在于，所述步骤S2中的混合材料和不锈钢磨球的质量比为1:50-1:80。5.根据权利要求1所述的一种制备弥散增强相轻质Mg-Ti固溶体的方法，其特征在于，所述步骤S2中球磨罐的直径为20cm，所述球墨罐内的不锈钢磨球的数量为2个，所述2个不锈钢磨球的直径分别为1 cm和5 cm ο6.根据权利要求1所述的一种制备弥散增强相轻质Mg-Ti固溶体的方法，其特征在于，所述步骤S3中的惰性气体为99%以上的纯度。7.根据权利要求1所述的一种制备弥散增强相轻质Mg-Ti固溶体的方法，其特征在于，所述步骤S3中的惰性气体为氦气。8.根据权利要求1所述的一种制备弥散增强相轻质Mg-Ti固溶体的方法，其特征在于所述步骤S4中的球磨机转速为200-250转/分，球磨时间为50-60h，每球磨30分钟，球磨机停止工作5分钟。9.根据权利要求1所述的一种制备弥散增强相轻质Mg-Ti固溶体的方法，其特征在于，所述纳米纯镁粉末的平均晶粒尺寸为150nm，所述纳米纯钛粉末的平均晶粒尺寸为40nm，所述纳米纯镁粉末和纳米纯钛粉末的体积比为10:1，所述混合材料和不锈钢磨球的质量比为1:50,所述球磨机转速为200h，球磨时间为50h。
【专利摘要】本发明公开了的一种制备弥散增强相轻质Mg-Ti固溶体的方法，属于镁合金基体增强技术领域，特别涉及一种具有相似晶体结构弥散相增强基体材料结构和性能的方法；该制备方法简单，生产成本低，成品Mg-Ti固溶体具有优异的高温力学性能，有效地解决了常规铸造方法难以生产Mg-Ti固溶体的困境，Mg与Ti元素本身密度比较小，Ti元素仅为4.54g/cm3，形成的Mg-Ti固溶体充分发挥镁合金材料质量轻的优势；Ti与Mg都具有的密排六方晶体结构，使得Ti与Mg有良好的结合界面，Ti元素以弥散的方式进入到镁的晶格中去，有效地提高了固溶体的各项性能。
【IPC分类】B22F9/04, C22C23/00, C22C1/04, B22F1/00
【公开号】CN105603230
【申请号】CN201610162567
【发明人】王辛, 王章忠, 孔凡新, 吴梦陵, 王鑫, 杨启锐, 李柏男
【申请人】南京工程学院
【公开日】2016年5月25日
【申请日】2016年3月22日