min，烧结温度为1100 °C;预压力为1MPa，烧结压力为30MPa;保温时间为1min、保护气体为氩气。
[0039]经过HVS-1000型数显显微硬度仪测试，本实施例所制备的以V2O5纳米线为润滑相的TiAl基自润滑材料的硬度为5.lGPa，密度为4.51g/cm3。由图3和图4可知:该自润滑复合材料的摩擦系数小(约0.35)且波动幅度较小，磨损率为6.5 X 10—5mm3/(Nm)，表现出优良的摩擦学性能。
[0040]实施例2
[0041]—种以V2O5纳米线为润滑相的TiAl基固体自润滑复合材料，它由Ti粉、Al粉、Cr粉和B粉及V2O5纳米线粉制备而成，其中Ti单质、Al单质的摩尔比为1:1，Cr单质的摩尔数为Ti单质、Al单质总摩尔数的4%，B单质的摩尔数为Ti单质、Al单质总摩尔数的6%，Cr单质、B单质总摩尔数为Ti单质、Al单质总摩尔数的10% ,V2O5纳米线为Ti单质、Al单质、Cr单质和B单质总质量的10 %。
[0042]上述以V2O5纳米线粉为新型润滑相的TiAl基自润滑复合材料的制备方法，更为具体的步骤如下:
[0043]I)备料:按照上述比例称取Ti粉、Al粉、Cr粉、B粉和V2O5纳米线粉；
[0044]2)混合球磨:将Ti粉、Al粉、Cr粉、B粉及V2O5纳米线粉混合后置于振动混料机内干混，振动混料外罐为钢罐，内置聚四氟乙烯罐，振动频率为60Hz，振动力为12000N，振荡时间为50分钟，得到配合料；
[0045]3)将步骤2)所得配合料进行放电等离子烧结工艺，得到以V2O5纳米线为固体润滑相的TiAl基固体自润滑复合材料，其中放电等离子烧结工艺为:升温速率为1000C/min，烧结温度为1150°C;预压力为15MPa，烧结压力为40MPa;保温时间为15min、保护气体为氩气。
[0046]经过HVS-1000型数显显微硬度仪测试，本实施例所制备的以V2O5纳米线为润滑相的TiAl基自润滑材料的硬度为5.8GPa，密度为4.72g/cm3。由图3和图4可知:该自润滑复合材料的摩擦系数小(约0.28)且波动幅度较小，磨损率为4.5 X 10—5mm3/(Nm)，表现出优良的摩擦学性能。
[0047]实施例3
[0048]一种以V2O5纳米线为润滑相的TiAl基固体自润滑复合材料，它由Ti粉、Al粉、Cr粉和B粉及V2O5纳米线粉制备而成，其中Ti单质、Al单质的摩尔比为4:3，Cr单质的摩尔数为Ti单质、Al单质总摩尔数的6%，B单质的摩尔数为Ti单质、Al单质总摩尔数的4%，Cr单质、B单质总摩尔数为Ti单质、Al单质总摩尔数的10% ,V2O5纳米线为Ti单质、Al单质、Cr单质和B单质总质量的7 %。
[0049]以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干改进和变换，这些都属于本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种以V2O5纳米线为润滑相的TiAl基固体自润滑复合材料，其特征在于它由Ti单质、Al单质、Cr单质和B单质及V2O5纳米线制备而成，其中Ti单质、Al单质的摩尔比为1: (0.75-l)，Cr单质的摩尔数为Ti单质、Al单质总摩尔数的2-7%，B单质的摩尔数为Ti单质、Al单质总摩尔数的3-8%，Cr单质、B单质总摩尔数为Ti单质、Al单质总摩尔数的5-10% ,V2O5纳米线为Ti单质、Al单质、Cr单质和B单质总质量的5-10%。2.根据权利要求1所述的一种以V2O5纳米线为润滑相的TiAl基固体自润滑复合材料，其特征在于所述Ti单质、A1单质、Cr单质和B单质J2O5纳米线均为粉末状。3.根据权利要求1所述的一种以V2O5纳米线为润滑相的TiAl基固体自润滑复合材料，其特征在于所述V2O5纳米线平均长度在10-20μπι，直径在80-10nm，纯度在90%-99.9%。4.一种以V2O5纳米线为润滑相的TiAl基固体自润滑复合材料的制备方法，其特征在于将Ti单质、Al单质、Cr单质和B单质及V2O5纳米线混合均匀后，采用放电等离子烧结制备得到TiAl基自润滑复合材料，其中Ti单质、Al单质的摩尔比为1:(0.75-1)，Cr单质的摩尔数为Ti单质、Al单质总摩尔数的2-7%，B单质的摩尔数为Ti单质、Al单质总摩尔数的3-8%，Cr单质、B单质总摩尔数为Ti单质、Al单质总摩尔数的5-10% ,V2O5纳米线为Ti单质、Al单质、Cr单质和B单质总质量的5-10%。5.根据权利要求4所述的一种以V2O5纳米线为润滑相的TiAl基固体自润滑复合材料的制备方法，其特征在于包括如下步骤: 1)备料:按照比例称取Ti单质、Al单质、Cr单质和B单质及V2O5纳米线； 2)混合球磨:将Ti单质、Al单质、Cr单质和B单质及V2O5纳米线进行球磨混合均勾或者振动混合均匀，得到配合料； 3)将步骤2)所得配合料进行放电等离子烧结工艺，得到以V2O5纳米线为固体润滑相的TiAl基固体自润滑复合材料。6.根据权利要求4所述的一种以V2O5纳米线为润滑相的TiAl基固体自润滑复合材料的制备方法，其特征在于包括如下步骤: 1)备料:按照上述比例称取Ti单质、A1单质、Cr单质和B单质及V2O5纳米线； 2)混合球磨:将Ti单质、Al单质、Cr单质和B单质进行球磨混合均勾，得到混合料;将所得混合料与V2O5纳米线进行振动混合均匀，得到配合料； 3)将步骤2)所得配合料进行放电等离子烧结工艺，得到以V2O5纳米线为固体润滑相的TiAl基固体自润滑复合材料。7.根据权利要求5或6所述的一种以V2O5纳米线为润滑相的TiAl基固体自润滑复合材料的制备方法，其特征在于步骤2)中所述的球磨的转速为150-210转/分钟，球料质量比为5:1-8:1，球磨时间为2-2.5小时。8.根据权利要求5或6所述的一种以V2O5纳米线为润滑相的TiAl基固体自润滑复合材料的制备方法，其特征在于步骤2)中所述的振动的频率为50-60HZ，振动力为10000-12000N，振荡时间为30-50分钟。9.根据权利要求5或6所述的一种以V2O5纳米线为润滑相的TiAl基固体自润滑复合材料的制备方法，其特征在于步骤3)中所述的放电等离子烧结工艺为:升温速率为95-100°C/min，烧结温度为1100-1150°C;预压力为10-15MPa，烧结压力为30-40MPa;保温时间为10-l5min，保护气体为惰性气体。
【专利摘要】本发明涉及一种以V2O5纳米线为固体润滑相的TiAl基自润滑复合材料，由Ti单质、Al单质、Cr单质和B单质及V2O5纳米线制备而成，其中Ti单质、Al单质的摩尔比为1：(0.75-1)，Cr单质的摩尔数为Ti单质、Al单质总摩尔数的2-7％，B单质的摩尔数为Ti单质、Al单质总摩尔数的3-8％，Cr单质、B单质总摩尔数为Ti单质、Al单质总摩尔数的5-10％，V2O5纳米线为Ti单质、Al单质、Cr单质和B单质总质量的5-10％。本发明采用放电等离子烧结等工艺制备TiAl基自润滑复合材料，该复合材料具有高纯度及良好的致密性、优良的摩擦学性能，制备周期短，操作简单且易于控制。
【IPC分类】C22C47/14, C22C49/12, C22C49/14, C22C101/02
【公开号】CN105648365
【申请号】
【发明人】史晓亮, 杨慷, 李雪伍, 邹佳亮, 沈桥, 翟文正, 黄玉春, 张奥, 章桥新
【申请人】武汉理工大学
【公开日】2016年6月8日
【申请日】2016年1月20日