CN117403148A - 一种物品表面的复相材料的制备方法、物品及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种物品表面的复相材料的制备方法、物品及其制造方法,涉及复相材料技术领域。该物品表面的复相材料的制备方法包括:对主相原料和增强相原料进行热形变处理,得到形变后的所述主相原料和所述增强相原料;对所述形变后的所述主相原料和所述增强相原料进行混合处理,得到混合原料;对所述混合原料进行动态再结晶处理后,得到所述复相材料;其中,所述热形变的温度Tg低于所述主相原料的熔点的温度T熔。该种制备方法可打破传统过熔点方法对于复相材料的微观结构及性能的限制,复相材料结合了主相原料的性能与增强相原料的性能优点。
Description
技术领域
本发明涉及复相材料技术领域,尤其涉及一种物品表面的复相材料的制备方法、物品及其制造方法。
背景技术
摩擦堆焊是利用母材与基材之间的相对应运动所产生的摩擦热为热源,将母材转移到基材表面以形成涂层的工艺方法。在摩擦堆焊过程中,母材旋转并与基材的表面接触,依靠接触面摩擦所产生的热使结合面两侧的材料达到热塑性状态,此时施加顶锻压力实现母材与基材的连接,同时母材沿一定方向直线运动,从而在基材表面形成条状的涂层。
搅拌摩擦固态增材是采用内部填充母材的中空工具,中空工具带动母材旋转并水平移动,母材在旋转的同时还相对中空工具向下移动与基材表面接触,在母材与基材相对运动发生剧烈形变后软化,形变流随着中空工具的水平移动涂覆在基材表面,以形成条状的涂层,且在中空工具轴肩的挤压作用下,使得涂层能够平整的涂覆在基材上。
然而,目前摩擦堆焊和搅拌摩擦固态增材的方式均只能制备单一种类的合金材料,若需要制备合金化复相材料,则需要采用传统的激光等过熔点的方法进行制备,这种方法在制备过程中母材熔化,易形成裂纹、孔隙和金属间化合物,进而影响材料的性能。
发明内容
针对上述现有技术中的问题,本申请提出了一种物品表面的复相材料的制备方法,能够在低于主相原料熔点的温度下制备合金化复相材料,使主相原料和增强相原料均保留了各相的本身结构,并借助塑性形变流的剧烈运动,实现了动态再结晶及杂质碎化作用增强了复相材料的力学性能与耐蚀性能。
本发明提供一种物品表面的复相材料的制备方法,所述复相材料的组织结构包含主相和增强相,所述复相材料的制备方法包括以下步骤:
对主相原料和增强相原料进行热形变处理,得到形变后的所述主相原料和所述增强相原料;
对所述形变后的所述主相原料和所述增强相原料进行混合处理,得到混合原料;
对所述混合原料进行动态再结晶处理后,得到所述复相材料;
其中,所述热形变的温度Tg低于所述主相原料的熔点的温度T熔。
作为上述技术方案的进一步改进:
上述的复相材料的制备方法,进一步地,所述对主相原料和增强相原料进行热形变处理,得到形变后的所述主相原料和所述增强相原料,包括:
对所述主相原料和所述增强相原料进行摩擦处理,以使所述主相原料和所述增强相原料发生所述热形变,得到形变后的所述主相原料和所述增强相原料。
上述的复相材料的制备方法,进一步地,所述主相原料包括主相原料本体,所述增强相原料包括增强相原料本体,其中,所述主相原料本体和所述增强相原料本体并排连接。
上述的复相材料的制备方法,进一步地,所述主相原料本体开设有容纳孔,所述增强相原料本体位于所述容纳孔内。
上述的复相材料的制备方法,进一步地,所述主相原料本体包含合金材料;
所述增强相原料本体包含合金材料或陶瓷材料。
上述的复相材料的制备方法,进一步地,所述对所述形变后的所述主相原料和所述增强相原料进行混合处理,得到混合原料,包括:
所述形变后的所述主相原料和所述增强相原料经旋转及压缩,得到所述混合原料。
上述的复相材料的制备方法,进一步地,所述热形变的温度Tg低于所述主相原料的熔点的温度T熔的比值满足如下关系:0.5≤Tg/T熔≤0.8。
本发明提供的一种物品表面的复相材料的制备方法,与现有技术相比,至少具备有以下有益效果:将主相原料和增强相原料在低于主相原料的熔点温度上进行热形变处理,以得到形变后的主相原料和增强相原料,并将这两种原料进行混合并进行动态再结晶处理后得到复相材料。由于此过程温度未到主相原料和增强相原料的熔点,因此复相材料的基相(主相原料)与强化相(增强相原料)都保持了其本来结构,并借助塑性形变流的剧烈运动,实现了动态再结晶及杂质碎化作用增强了复相材料的力学性能与耐蚀性能。该种制备方法打破了传统过熔点方法对于复相材料的微观结构及性能的限制,复相材料结合了主相原料的性能与增强相原料的性能优点,提升了材料的性能。
本发明还提供一种物品,包括:
基材;
涂层,设置于所述基材的至少一个表面,且所述涂层包括使用如上所述的制备方法制得的复相材料。
本发明还提供一种如上所述的物品的制造方法,包括:
将主相原料和增强相原料与所述基材相接触;
旋转并下压所述主相原料和增强相原料以使其在所述基材上塑性形变并混合形成所述复相材料。
上述的复相材料的制备方法,进一步地,所述旋转并下压所述主相原料和增强相原料以使其在所述基材上塑性形变并混合形成所述复相材料包括以下步骤:
在所述主相原料和增强相原料外侧套设空心搅拌工具,且保持所述空心搅拌工具的端部高于所述主相原料的端部;
旋转并下压所述主相原料和增强相原料使其在所述基材上塑性形变,所述空心搅拌工具搅拌混合塑性形变的所述主相原料和增强相原料以形成所述复相材料。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显和易懂,下文特举较佳实施例,并配合所附附图,做详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。其中:
图1显示了本发明实施例提供的复相材料的制备方法的流程示意图;
图2显示了本发明实施例提供的物品的制造方法的流程示意图;
图3显示了本发明实施例提供的第一种制造物品的方法的操作示意图;
图4显示了本发明实施例提供的第一种制造物品的方法的操作示意图;
图5显示了本发明实施例提供的第二种制造物品的方法的操作示意图;
图6显示了本发明实施例提供的第二种制造物品的方法的操作示意图。
在附图中,相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例。
附图标记:
110-主相原料,120-增强相原料,130-基材,140-复相材料,150-空心搅拌工具,151-搅拌针,160-保护气体。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
下面将结合附图对本发明作进一步说明。
本发明实施例提供了一种物品表面的复相材料的制备方法,复相材料140的组织结构包含主相和增强相。
请参阅图1,本发明实施例提供的复相材料的制备方法,包括以下步骤:
步骤S10:对主相原料110和增强相原料120进行热形变处理,得到形变后的主相原料110和增强相原料120;
步骤S20:对形变后的主相原料110和增强相原料120进行混合处理,得到混合原料;
步骤S30:对混合原料进行动态再结晶处理后,得到复相材料140;
其中,热形变的温度Tg低于主相原料110的熔点的温度T熔。
在步骤S10中包括对主相原料110和增强相原料120进行摩擦处理,以使主相原料110和增强相原料120发生热形变,得到形变后的主相原料110和增强相原料120。
主相原料110可以包括主相原料本体,增强相原料120可以包括增强相原料本体,其中,主相原料本体和增强相原料本体并排连接。示例性的,在主相原料本体上开设容纳孔,将增强相原料本体置于在该容纳孔内,容纳孔贯穿主相原料本体的一端并沿主相原料本体的轴向延伸。使用时,将增强相原料本体放置于安纳孔中。当然,可以根据需要,在主相原料本体中沿其轴向开设多个同时贯通其一端的容纳孔,以放置多种增强相原料本体,容纳孔的尺寸、位置等可以根据所需制备的复相材料140的性能要求进行设计。
当然,主相原料本体和增强相原料本体也可以采用机加工的方式固定在一起,且主相原料本体和增强相原料本体采用左右并排的方式连接,以便于能够同时对主相原料110和增强相原料120进行摩擦处理。
其中,主相原料本体可以包含性能相对优异的合金材料,示例性的,主相原料本体可以是7A04高强度铝合金,或者是904超级奥氏体不锈钢,或者是304奥氏体不锈钢,还可以是718镍基合金。增强相原料本体也可以包含性能相对优异的合金材料或者是陶瓷材料,示例性的,增强相原料本体可以是司太立6钴基合金细棒,或者是超硬SiC陶瓷材料,或者是超硬B4C陶瓷材料,还可以是17-4PH沉淀硬化马氏体不锈钢细棒。
在本申请的实施例中,在主相原料本体上开设容纳孔,增强相原料本体置于在该容纳孔内。增强相原料120可以是与容纳孔相匹配的柱状结构,也可以是填充在容纳孔内的粉末状结构。当增强相原料120为柱状结构时,主相原料110和增强相原料120在进行热形变处理后分别形成塑性形变流,将两种塑性形变流进行混合处理后可得到混合原料;当增强相原料120为粉末状结构时,主相原料110和增强相原料120在进行热形变处理后,主相原料110形成塑性形变流,增强相原料120则分散在主相原料110中并被主相原料110的塑性形变流包裹,在将两者进行混合处理后可得到混合原料。
在步骤步骤S10中,热形变的温度Tg低于主相原料110的熔点的温度T熔的比值满足如下关系:0.5≤Tg/T熔≤0.8。例如,当主相原料110的熔点的温度T熔为600度时,则热形变的温度Tg为500度左右,当主相原料110的熔点的温度T熔为1400度时,则热形变的温度Tg为1100度左右。
本发明提供的一种物品表面的复相材料的制备方法,先将主相原料110和增强相原料120在低于主相原料110的熔点温度上进行热形变处理,从而得到形变后的主相原料110和增强相原料120,然后将形变后的主相原料110和增强相原料120进行混合并进行动态再结晶处理后得到复相材料140。由于此过程温度未到主相原料110和增强相原料120的熔点,因此复相材料140的基相(主相原料)与强化相(增强相原料)都保持了其本来结构,并借助塑性形变流的剧烈运动,实现了动态再结晶及杂质碎化作用增强了复相材料140的力学性能与耐蚀性能。该种制备方法打破了传统过熔点方法对于复相材料的微观结构及性能的限制,复相材料结合了主相原料的性能与增强相原料的性能优点,提升了材料的性能。
在步骤S20中,对形变后的主相原料和增强相原料进行混合处理,得到混合原料,包括形变后的主相原料和增强相原料经旋转及压缩,得到混合原料。
本发明还涉及一种物品,其包括基材130和涂层。涂层设置于基材130的至少一个表面,且涂层包括使用上述任意一种实施方式的制备方法制得的复相材料140。
本发明还涉及一种如上所述的物品的制造方法,包括以下步骤:
步骤S100:将主相原料110和增强相原料120与基材130相接触;
步骤S200:旋转并下压主相原料110和增强相原料120以使其在基材130上塑性形变并混合形成复相材料140。
主相原料110和增强相原料120与基材130相接触,使得主相原料110及增强相原料120在基材130上处于低于主相原料110熔点的温度下发生塑性形变并混合,且涂覆在基材130上形成复相材料140。由于此过程温度未到主相原料110和增强相原料120的熔点(约为熔点80%),因此复相材料140的基相(主相原料110)与强化相(增强相原料120)都保持了其本来结构,并借助塑性形变流的剧烈运动,实现了动态再结晶及杂质碎化作用增强了复相材料140的力学性能与耐蚀性能。该种制备方法可打破传统过熔点方法对于复相材料140的微观结构及性能的限制,复相材料140结合了主相原料110的性能与增强相原料120的性能优点。
通常情况下,基材130一般是价格便宜性能普通的合金,主相原料110为性能相对优异的合金材料,如耐蚀合金材料等;增强相原料120为其它性能相对优异的材料,如耐磨陶瓷粉末或者硬质合金/高温合金细棒等。
例如,基材130为6061铝合金,主相原料110为7A04高强度铝合金,增强相原料120为超硬SiC陶瓷粉末。经本制造方法,可在6061铝合金表面制备超耐磨的7A04+SiC金属基复相材料涂层或块体复相材料。该复相材料制备过程温度为500度左右(铝合金熔点约600多度)。
例如,基材130为304不锈钢,主相原料110为904超级奥氏体不锈钢(耐蚀性能优异),增强相原料120为超硬B4C陶瓷粉末(高硬度)。经本发明方法,可在304不锈钢表面制备具有优异耐蚀耐磨性能的904+B4C金属基复相材料涂层或块体复相材料。该复相材料制备过程温度为1100度左右(不锈钢熔点约1400多度)。
例如,基材130为碳钢,主相原料110为304奥氏体不锈钢,增强相原料120为17-4PH沉淀硬化马氏体不锈钢细棒。经本发明方法,可在碳钢表面制备具有优异耐蚀耐磨性能且强度较高的304+17-4PH奥氏体马氏体双相涂层或块体复相材料。该复相材料制备过程温度为1100度左右(不锈钢熔点约1400多度)。
例如,基材130为625镍基合金,主相原料110为718镍基合金,增强相原料120为司太立6钴基合金细棒。经本发明方法,可在625镍基合金表面制备具有优异耐高温氧化且耐磨损的高硬度涂层或块体复相材料。该复相材料制备过程温度为1100度左右(镍基合金熔点约1400多度)。
在本发明提供的一些实施例中,参见图3所示,步骤S200包括:
步骤S210:在主相原料110和增强相原料120外侧套设空心搅拌工具150,且保持空心搅拌工具150的端部高于主相原料110端部;
步骤S220:旋转并下压主相原料110以及增强相原料120使其在基材130上塑性形变,空心搅拌工具150搅拌混合塑性形变的主相原料110和增强相原料120以形成复相材料140。
主相原料110和增强相原料120与基材130相接触,空心搅拌工具150选用高强度材质制成,以避免旋转高温软滑而与塑性形变的主相原料110和增强相原料120融合,空心搅拌工具150带动主相原料110以及增强相原料120在基材130上旋转,主相原料110及增强相原料120在基材130上处于低于主相原料110熔点的温度下发生塑性形变而外溢至空心搅拌工具150的下方,转动的空心搅拌工具150再对塑性形变的主相原料110及增强相原料120进行搅拌混合在基材130上形成复相材料140。
在步骤S210中,保持空心搅拌工具150的端部高于主相原料110端部,具体为空心搅拌工具150底面与基材130之间保留有一个层复相材料140厚度的间隙,以便于主相原料110和增强相原料120在基材130的表面形成复相材料140。
在本实施例中,主相原料110和增强相原料120共同形成棱柱结构,空心搅拌工具150套设于棱柱结构主相原料110和增强相原料120的外侧,棱柱结构能够避免空心搅拌工具150相对于棱柱结构主相原料110和增强相原料120转动,使得主相原料110和增强相原料120随空心搅拌工具150同步转动。
在本发明提供的一实施例中,步骤S200还包括:
步骤S230:沿基材130所在的平面使空心搅拌工具150与基材130相对移动以在基材130上形成第一涂层的复相材料140。
保持基材130的位置不变,移动空心搅拌工具150,使塑性形变的主相原料110及增强相原料120在基材130上运动以形成第一涂层的复相材料140;或者,保持空心搅拌工具150的的位置不变,移动基材130,使塑性形变的主相原料110及增强相原料120在基材130上形成第一涂层的复相材料140。沿基材130所在的平面使空心搅拌工具150与基材130相对移动,可以增大制备的复相材料140的面积。
在步骤S220中:旋转并下压主相原料110以及增强相原料120,空心搅拌工具150搅拌混合塑性形变的主相原料110和增强相原料120以形成复相材料140的同时,向塑性形变的主相原料110和增强相原料120附近通入保护气体160,并加热主相原料110和增强相原料120与基材130相接触的端部。
向塑性形变的主相原料110和增强相原料120通入保护气体160,可以对主相原料110和增强相原料120在基材130上塑性形变并混合为复相材料140的制备过程进行保护,避免外界气体或杂质影响该过程中的物质。本实施例中,保护气体160为惰性气体,示例性的,保护气体160为氩气,且由于该制备方法未过熔点,因此,采用开放式氩气射流向塑性形变的主相原料110和增强相原料120附近通入氩气,即可保证该制备过程的顺利进行。保护气体160可以在开始制备复相材料时就喷射,保护气体160主要用于隔绝空气,防止塑性形变的主相原料110和增强相原料120氧化。
对主相原料110和增强相原料120与基材130相接触的端部进行加热,可以使主相原料110和增强相原料120具备较小的转速即可达到主相原料110和增强相原料120在基材130上发生塑性形变所需的温度,降低操作的难度。
参见图4所示,在本申请的一些实施例中,还包括:
步骤S300:主相原料110和增材相原料120与第一涂层的上表面相接触;
步骤S400:旋转并下压空心搅拌工具150、主相原料110以及增强相原料120,主相原料110和增强相原料120在第一涂层的上表面处于低于主相原料110熔点的温度下塑性形变,空心搅拌工具150挤压并搅拌混合塑性形变的主相原料110和增强相原料120形成复相材料140,同时沿第一涂层的上表面使空心搅拌工具150与第一涂层相对移动以在第一涂层的上表面形成第二涂层的复相材料140。
依次在前一复相材料140涂层上形成复相材料140涂层,多层涂层结构复相材料140叠加以形成块状的复相材料140。空心搅拌工具150还有助于主相原料110及增强相原料120边缘的塑性形变能够充分与前一涂层的复相材料合金结合,且空心搅拌工具150搅拌产生的热量有助于塑性形变的主相原料110及增强相原料120混合。在本实施例中,空心搅拌工具150的下端部设有能够深入前一涂层的搅拌针151,即,在前一复相材料涂层上制备复相材料涂层时,空心搅拌工具下端部的搅拌针151深入前一涂层进行搅拌,混合前一涂层与该复相材料涂层,从而增强竖直方向上的层间结合力。
本发明实施例提供的复相材料的制备方法中,在步骤S300:主相原料110和增材相原料120与第一涂层的上表面相接触,还包括步骤:对第一涂层的上表面进行铣面加工。即,步骤S300′:对第一涂层的上表面进行铣面加工,再将主相原料110和增强相原料120与第一涂层的上表面相接触。
由于第一涂层是由主相原料110和增强相原料120在基材130上旋转而发生塑性形变并由空心搅拌工具150搅拌混合而成,因此,第一涂层的上表面不平整,而在将主相原料110和增强相原料120与第一涂层的上表面接触之前,对第一涂层的上表面进行铣面加工,以将第一涂层的上表面加工平整且将上表面的氧化层铣除,再在第一涂层的上表面制备第二涂层,便于第二涂层与第一涂层相结合,并重复上述操作,多层涂层结构的复相材料140叠加共同形成块状的复相材料140。
在本发明提供的另一实施例中,参见图5所示,步骤S200包括:旋转并下压主相原料110和增强相原料120以使其在基材130上塑性形变并混合形成复相材料140同时,沿基材130所在的平面使主相原料110和增强相原料120与基材130相对移动以形成第一涂层的复相材料140。
在本实施例中,在旋转并下压主相原料110和增强相原料120以使主相原料110和增强相原料120在基材130上发生塑性形变并混合可以形成类圆形的复相材料140涂层,再沿基材130所在的平面移动主相原料110和增强相原料120可以形成第一涂层的复相材料140,当然,可以理解的是,也可以沿基材130所在的平面移动基材130形成第一涂层的复相材料140。
在步骤S200:旋转并下压主相原料110和增强相原料120以使其在基材130上塑性形变并混合形成复相材料140同时,向塑性形变的主相原料110和增强相原料120附近通入保护气体160,加热主相原料110和增强相原料120与基材130相接触的端部。
向塑性形变的主相原料110和增强相原料120附近通入保护气体160,可以对主相原料110和增强相原料120在基材130上塑性形变并混合为复相材料140的制备过程进行保护,避免外界气体或杂质影响该过程中的物质。本实施例中,保护气体160为惰性气体,示例性的,保护气体160为氩气,且由于该制备方法未过熔点,因此,采用开放式氩气射流向塑性形变的主相原料110和增强相原料120附近通入氩气,即可保证该制备过程的顺利进行。
对主相原料110和增强相原料120与基材130相接触的端部进行加热,可以使主相原料110和增强相原料120具备较小的转速即可达到主相原料110和增强相原料120在基材130上发生塑性形变所需的温度,降低操作的难度。
参见图6所示,在本申请的一些实施例中,还包括:
步骤S300:主相原料110和增强相原料120与第一涂层的上表面相接触;
步骤S400:旋转并下压主相原料110以及增强相原料120以使其在第一涂层的上表面形成复相材料140,同时沿第一涂层的上表面使主相原料110以及增强相原料120与第一涂层相对移动以形成第二涂层的复相材料140。
依次在前一复相材料140涂层上形成复相材料140涂层,多层涂层结构复相材料140叠加形成块状的复相材料140。
本发明实施例提供的复相材料的制备方法中,在步骤S300:主相原料110和增强相原料120与第一涂层的上表面相接触,还包括步骤:对第一涂层的上表面进行铣面加工。即,步骤S300′:对第一涂层的上表面进行铣面加工,再将主相原料110和增强相原料120与第一涂层的上表面相接触。
由于第一涂层是由主相原料110和增强相原料120在基材130上旋转而发生塑性形变并混合而成,因此,第一涂层的上表面不平整,而在将主相原料110和增强相原料120与第一涂层的上表面接触之前,对第一涂层的上表面进行铣面加工,以将第一涂层的上表面加工平整且将上表面的氧化层铣除,再在第一涂层的上表面制备第二涂层,便于第二涂层与第一涂层相结合,并重复上述操作,多层涂层结构的复相材料140叠加共同形成块状的复相材料140。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
虽然在本文中参照了特定的实施方式来描述本发明,但是应该理解的是,这些实施例仅仅是本发明的原理和应用的示例。因此应该理解的是,可以对示例性的实施例进行许多修改,并且可以设计出其他的布置,只要不偏离所附权利要求所限定的本发明的精神和范围。应该理解的是,可以通过不同于原始权利要求所描述的方式来结合不同的从属权利要求和本文中所述的特征。还可以理解的是,结合单独实施例所描述的特征可以使用在其他所述实施例中。
Claims (10)
1.一种物品表面的复相材料的制备方法,其特征在于,所述复相材料的组织结构包含主相和增强相,所述复相材料的制备方法包括以下步骤:
对主相原料和增强相原料进行热形变处理,得到形变后的所述主相原料和所述增强相原料;
对所述形变后的所述主相原料和所述增强相原料进行混合处理,得到混合原料;
对所述混合原料进行动态再结晶处理后,得到所述复相材料;
其中,所述热形变的温度Tg低于所述主相原料的熔点的温度T熔。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述对主相原料和增强相原料进行热形变处理,得到形变后的所述主相原料和所述增强相原料,包括:
对所述主相原料和所述增强相原料进行摩擦处理,以使所述主相原料和所述增强相原料发生所述热形变,得到形变后的所述主相原料和所述增强相原料。
3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述主相原料包括主相原料本体,所述增强相原料包括增强相原料本体,其中,所述主相原料本体和所述增强相原料本体并排连接。
4.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述主相原料本体开设有容纳孔,所述增强相原料本体位于所述容纳孔内。
5.根据权利要求3或4所述的制备方法,其特征在于,所述主相原料本体包含合金材料;
所述增强相原料本体包含合金材料或陶瓷材料。
6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述对所述形变后的所述主相原料和所述增强相原料进行混合处理,得到混合原料,包括:
所述形变后的所述主相原料和所述增强相原料经旋转及压缩,得到所述混合原料。
7.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述热形变的温度Tg低于所述主相原料的熔点的温度T熔的比值满足如下关系:0.5≤Tg/T熔≤0.8。
8.一种物品,其特征在于,包括:
基材;
涂层,设置于所述基材的至少一个表面,且所述涂层包括使用权利要求1-7中所述的制备方法制得的复相材料。
9.一种如权利要求8所述的物品的制造方法,其特征在于,包括:
将主相原料和增强相原料与所述基材相接触;
旋转并下压所述主相原料和增强相原料以使其在所述基材上塑性形变并混合形成所述复相材料。
10.根据权利要求9所述的物品的制造方法,其特征在于,所述旋转并下压所述主相原料和增强相原料以使其在所述基材上塑性形变并混合形成所述复相材料包括以下步骤:
在所述主相原料和增强相原料外侧套设空心搅拌工具,且保持所述空心搅拌工具的端部高于所述主相原料的端部;
旋转并下压所述主相原料和增强相原料使其在所述基材上塑性形变,所述空心搅拌工具搅拌混合塑性形变的所述主相原料和增强相原料以形成所述复相材料。
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