本发明属于金属材料科学，具体涉及一种异质结构增塑的镁基复合材料、制备方法及应用。
背景技术：
1、随着节能减排需求日益提高，轻量化结构材料的发展受到了广泛关注。由于纳米增强的镁基复合材料具有低密度、高比强度、比刚度和减震降噪等优点，在航空航天，交通运输，国防军工有着广阔的应用前景。
2、尽管纳米增强体的添加可实现在不大幅损失塑性的同时尽可能提高镁合金的强度。由于纳米增强体在金属基体中难以分散，从而影响复合材料强化效果的充分发挥，并且往往带来镁基复合材料的塑性较低，这在很大程度上制约着该类材料的应用。传统制备金属基复合材料的思路是将增强体尽可能地均匀分散，但该思路仍然难以打破复合材料中常见的强塑性倒置的现象。因此，开发一种具有高强塑协同的镁基复合材料的制备方法具有十分重要的现实意义，能够极大地扩展镁基材料的应用领域。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的问题和缺点，本发明提供一种异质结构增塑的镁基复合材料的制备方法，包括以下步骤：
2、s1：将az61镁合金粉和纯碳化钛以及硬脂酸进行混合，进行低速、高速球磨，得到混合粉末，将粉末冷却后进行装粉、冷压；
3、s2：将s1冷压后的粉末进行梯度升温排气的真空热压过程、冷却进行热变形，得到异质结构增塑的镁基复合材料。
4、进一步的，s1中所述的纯碳化钛和硬脂酸的质量比为0.53～1.18：1。
5、进一步的，s1中的纯碳化钛的质量百分比为0.8-1.3wt.％，硬脂酸的质量百分比为1.1-1.5wt.％，余量为az61镁合金。
6、进一步的，s1中所述的低速球磨时间为20h，高速球磨为1h，低速球磨转速为100～200rpm，高速球磨转速为280～320rpm，并且低速球磨每隔15min暂停5min，每隔45min需取出球磨罐手摇，高速球磨过程中每隔10min暂停5min。
7、进一步的，s1中所述的冷压过程中的压力设定为2.5mpa。
8、进一步的，s2中所述的真空热压过程中包括首先将温度升至300℃并在此温度下保持15min，然后升温到450℃，在该温度下保持15min，再将温度进一步提升至475℃进行排气，并保持30min，排气完成后在520℃保温1h同时施加50mpa压力。
9、进一步的，s2中所述的热变形过程采用热挤压，挤压温度设定为300～350℃，挤压比为15～20：1，挤压速度为2.5～3.5mm/s。
10、一种异质结构增塑的镁基复合材料，所述的镁基复合材料含异质结构特征，所述的镁基复合材料中还包含外加的纳米增强体颗粒tic与自生的微米β-mg17al12第二相。
11、一种异质结构增塑的镁基复合材料的应用，所述的镁基复合材料在制备航空航天的材料中应用。
12、技术效果
13、(1)通过本发明提供的一种异质结构增塑的镁基复合材料，与传统的均匀细晶镁基复合材料相比，可在维持传统镁基材料高强度特性的基础上，塑性提高近一倍，这对于提高材料在复杂环境下的应用性能至关重要，在性能方面，异质结构的镁基复合材料的压缩强度达到了419±6mpa，真应变高达7.3±0.2％。复合材料在加工过程中容易出现微裂纹，尤其是在增强体颗粒含量较高时。本发明通过引入异质结构，有效解决了这一问题。异质结构的引入不仅保持了材料的高强度，而且显著提高了塑性，使得复合材料在加工过程中更易于成型，减少了微裂纹的产生，从而为复合材料的广泛应用提供了实际价值。
14、(2)通过本发明提供的一种异质结构增塑的镁基复合材料的制备方法，利用真空热压的方式，可以防止镁基复合材料的氧化现象，进而防止复合材料脆化。该方式可实现加热加压的同步，有利于粉末冶金材料的密实性，尤其是对于复合材料。另外，该热压过程可以通过较小的压力，就实现了高密度复合材料的制备。这是由于一方面真空环境减少了气体参与，使得粉末的密实化更容易实现。另一方面，在热激活效应和压力作用下，加热可以增加粉末颗粒的热能，提高其扩散速率和塑性变形能力，从而在较低压力下促进粉末颗粒的结合和扩散。
15、(3)通过本发明提供的一种异质结构增塑的镁基复合材料的制备方法，真空热压方式允许对双峰晶粒的大小进行精细控制，这直接影响材料的密实度和性能。通过精确调控晶粒尺寸，本发明的复合材料在保持高强度的同时，实现了塑性的显著提升，这对于提高材料的整体性能和加工成型性具有重要意义。本发明的热变形步骤，巧妙地利用了材料的多尺度颗粒分布特性，通过精确的工艺控制，实现了对双异质结构的精细调控。这一步骤不仅在操作上极为简便，而且易于实现，为材料的产业化生产提供了坚实的技术基础。
16、(4)通过本发明提供的一种异质结构增塑的镁基复合材料的应用，通过该制备方法得到的材料，其性能得到了增强，拓展了镁基复合材料在工业领域应用的潜力。
1.一种异质结构增塑的镁基复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种异质结构增塑的镁基复合材料的制备方法，其特征在于，s1中所述的纯碳化钛和硬脂酸的质量比为0.53～1.18：1。
3.根据权利要求1所述的一种异质结构增塑的镁基复合材料的制备方法，其特征在于，s1中的纯碳化钛的质量百分比为0.8-1.3wt.％，硬脂酸的质量百分比为1.1-1.5wt.％，余量为az61镁合金粉末。
4.根据权利要求1所述的一种异质结构增塑的镁基复合材料的制备方法，其特征在于，s1中所述的低速球磨时间为20h，高速球磨时间为1h，低速球磨转速为100～200rpm，高速球磨转速为280～320rpm，并且低速球磨每隔15min暂停5min，每隔45min需取出球磨罐手摇，高速球磨过程中每隔10min暂停5min。
5.根据权利要求1所述的一种异质结构增塑的镁基复合材料的制备方法，其特征在于，s1中所述的冷压过程中的压力设定为2.5mpa。
6.根据权利要求1所述的一种异质结构增塑的镁基复合材料的制备方法，其特征在于，s2中所述的真空热压过程中包括首先将温度升至300℃并在此温度下保持15min，然后升温到450℃，在该温度下保持15min，再将温度进一步提升至475℃进行排气，并保持30min，排气完成后在520℃保温1h同时施加50mpa压力。
7.根据权利要求1所述的一种异质结构增塑的镁基复合材料的制备方法，其特征在于，s2中所述的热变形过程采用热挤压，挤压温度设定为300～350℃，挤压比为15～20：1，挤压速度为2.5～3.5mm/s。
8.根据权利要求1～7任一所述的制备方法得到的一种异质结构增塑的镁基复合材料，其特征在于，所述的镁基复合材料为异质结构特征，所述的镁基复合材料中还包含外加的纳米增强体颗粒tic与自生的微米β-mg17al12第二相。
9.根据权利要求8所述的一种异质结构增塑的镁基复合材料的应用，其特征在于，所述的镁基复合材料在制备航空航天的材料中应用。
