技术领域本发明属于冶金复合材料领域，尤其涉及一种碳化硅钛基复合材料及其制备方法。
背景技术：
粉末冶金是制取金属或用金属粉末（或金属粉末与非金属粉末的混合物）作为原料，经过成形和烧结，制造金属材料、复合材料以及各种类型制品的工艺技术，可以最大限度地减少合金成分偏聚，消除粗大、不均匀的铸造组织。钛被认为是一种稀有金属，这是由于在自然界中其存在分散并难于提取。但其相对丰富，在所有元素中居第十位。钛的矿石主要有钛铁矿及金红石，广布于地壳及岩石圈之中。钛亦同时存在于几乎所有生物、岩石、水体及土壤中。从主要矿石中萃取出钛需要用到克罗尔法或亨特法，钛最常见的化合物是二氧化钛，可用于制造白色颜料。钛非常结实，能承受很高的压力，但是制备纯钛的成本较高，现有技术的钛基复合材料由于其他材料的加入而降低了钛基复合材料的硬度，而且其拉伸强度和屈服强度也不高。
技术实现要素：
本发明针对现有技术的不足，提供一种碳化硅钛基复合材料及其制备方法，该复合材料的颗粒分布均匀，拉伸强度和屈服强度增强，硬度高。为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：碳化硅钛基复合材料，含有以下质量百分含量的组分：石墨粉1～10%，钴粉4～9%，硫化铝5～6%，过氧化钠7～9%，氧化铁2～6%，氧化锡1～5%，碳化硅4～20%，羟丙基甲基纤维5～6%，尖晶石型锰酸锂6～9%，磷酸锆10～12%，其余为钛粉。作为优选，碳化硅钛基复合材料，含有以下质量百分含量的组分，石墨粉5.5%，钴粉6.5%，硫化铝5.5%，过氧化钠8%，氧化铁4%，氧化锡3%，碳化硅12%，羟丙基甲基纤维5.5%，尖晶石型锰酸锂7.5%，磷酸锆11%，其余为钛粉。作为优选，碳化硅比重为3.23～3.24，显微硬度为2840～2900kg/mm2。碳化硅钛基复合材料的制备方法，包括以下步骤：（1）将石墨粉，钴粉，硫化铝，过氧化钠，氧化铁，氧化锡，碳化硅，羟丙基甲基纤维，尖晶石型锰酸锂，磷酸锆，钛粉混匀后，经过GB6003规定的200目筛，然后至少干混1～2h；（2）在700～800MPa的压力下压制成型；（3）烧结，烧结温度为800～1200℃，烧结压力为2～3MPa，保温时间为30～40min；（4）降温冷却。作为优选，步骤（3）升温速率为80～90℃/min。作为优选，步骤（4）降温速率为1.5℃/min。原理：碳化硅可以大幅度细化基体组织，经过高温分散后，使颗粒分布均匀，强度高，硬度高。有益效果本发明的布氏硬度为84～86，拉伸强度为269～275MPa，屈服强度为176～182MPa，因为碳化硅的加入可以大幅度细化基体组织，使颗粒分布均匀，拉伸强度和屈服强度增强，硬度高。具体实施方式下面通过具体实施例对本发明作进一步详细介绍，但不局限于此。实施例1碳化硅钛基复合材料，含有以下质量百分含量的组分：石墨粉1～10%，钴粉4～9%，硫化铝5～6%，过氧化钠7～9%，氧化铁2～6%，氧化锡1～5%，碳化硅4～20%，羟丙基甲基纤维5～6%，尖晶石型锰酸锂6～9%，磷酸锆10～12%，其余为钛粉。碳化硅钛基复合材料，含有以下质量百分含量的组分，石墨粉5.5%，钴粉6.5%，硫化铝5.5%，过氧化钠8%，氧化铁4%，氧化锡3%，碳化硅12%，羟丙基甲基纤维5.5%，尖晶石型锰酸锂7.5%，磷酸锆11%，其余为钛粉。碳化硅比重为3.23～3.24，显微硬度为2840～2900kg/mm2。碳化硅钛基复合材料的制备方法，包括以下步骤：（1）将石墨粉，钴粉，硫化铝，过氧化钠，氧化铁，氧化锡，碳化硅，羟丙基甲基纤维，尖晶石型锰酸锂，磷酸锆，钛粉混匀后，经过GB6003规定的200目筛，然后至少干混1～2h；（2）在700～800MPa的压力下压制成型；（3）烧结，烧结温度为800～1200℃，烧结压力为2～3MPa，保温时间为30～40min；（4）降温冷却。步骤（3）升温速率为80～90℃/min。步骤（4）降温速率为1.5℃/min。实施例2碳化硅钛基复合材料，含有以下质量百分含量的组分：石墨粉1%，钴粉4%，硫化铝5%，过氧化钠7%，氧化铁2%，氧化锡1%，碳化硅4%，羟丙基甲基纤维5%，尖晶石型锰酸锂6%，磷酸锆10%，其余为钛粉。碳化硅比重为3.23，显微硬度为2840kg/mm2。碳化硅钛基复合材料的制备方法，包括以下步骤：（1）将石墨粉，钴粉，硫化铝，过氧化钠，氧化铁，氧化锡，碳化硅，羟丙基甲基纤维，尖晶石型锰酸锂，磷酸锆，钛粉混匀后，经过GB6003规定的200目筛，然后至少干混1h；（2）在700MPa的压力下压制成型；（3）烧结，烧结温度为800℃，烧结压力为2MPa，保温时间为30min；（4）降温冷却。步骤（3）升温速率为80℃/min。步骤（4）降温速率为1.5℃/min。实施例3碳化硅钛基复合材料，含有以下质量百分含量的组分：石墨粉10%，钴粉9%，硫化铝6%，过氧化钠9%，氧化铁6%，氧化锡5%，碳化硅20%，羟丙基甲基纤维6%，尖晶石型锰酸锂9%，磷酸锆12%，其余为钛粉。碳化硅比重为3.24，显微硬度为2900kg/mm2。碳化硅钛基复合材料的制备方法，包括以下步骤：（1）将石墨粉，钴粉，硫化铝，过氧化钠，氧化铁，氧化锡，碳化硅，羟丙基甲基纤维，尖晶石型锰酸锂，磷酸锆，钛粉混匀后，经过GB6003规定的200目筛，然后至少干混2h；（2）在800MPa的压力下压制成型；（3）烧结，烧结温度为1200℃，烧结压力为3MPa，保温时间为40min；（4）降温冷却。步骤（3）升温速率为90℃/min。步骤（4）降温速率为1.5℃/min。实施例4碳化硅钛基复合材料，含有以下质量百分含量的组分：石墨粉6%，钴粉7%，硫化铝5%，过氧化钠9%，氧化铁4%，氧化锡4%，碳化硅15%，羟丙基甲基纤维5%，尖晶石型锰酸锂9%，磷酸锆12%，其余为钛粉。碳化硅比重为3.23，显微硬度为2900kg/mm2。碳化硅钛基复合材料的制备方法，包括以下步骤：（1）将石墨粉，钴粉，硫化铝，过氧化钠，氧化铁，氧化锡，碳化硅，羟丙基甲基纤维，尖晶石型锰酸锂，磷酸锆，钛粉混匀后，经过GB6003规定的200目筛，然后至少干混2h；（2）在800MPa的压力下压制成型；（3）烧结，烧结温度为1200℃，烧结压力为2MPa，保温时间为40min；（4）降温冷却。步骤（3）升温速率为90℃/min。步骤（4）降温速率为1.5℃/min。对比例1与实施例1相同，不同在于：不加碳化硅。性能测试试验测试结果见下表1。表1实施例1实施例2实施例3实施例4对比例1布氏硬度8685848563拉伸强度MPa275273269275216屈服强度MPa182176177178101结论：对比例1的布氏硬度为63，拉伸强度为216MPa，屈服强度为101MPa，而本发明的布氏硬度为84～86，拉伸强度为269～275MPa，屈服强度为176～182MPa，说明碳化硅的加入可以大幅度细化基体组织，使颗粒分布均匀，拉伸强度和屈服强度增强，硬度高。