[发明专利]TiB2/TiAl复合材料板材及其制备方法

权利要求书

1.TiB₂/TiAl复合材料板材，其特征在于TiB₂/TiAl复合材料板材按体积百分比由0.8％～20％TiB₂和余量的TiAl合金基体组成，其中TiAl合金基体按原子百分比由40％～55％Ti、43％～48％Al和余量的合金元素组成，合金元素为V、Nb、Cr、Mn、Mo、Si、Y中的一种或其中的几种组成，V在TiAl合金基体中的原子百分比≤9％，Nb在TiAl合金基体中的原子百分比≤4％，Cr在TiAl合金基体中的原子百分比≤4％，Mn在TiAl合金基体中的原子百分比≤2％，Mo在TiAl合金基体中的原子百分比≤1％，Si在TiAl合金基体中的原子百分比≤2％，Y在TiAl合金基体中的原子百分比≤0.3％，板材厚度为0.5～6mm。

2.根据权利要求1所述的TiB₂/TiAl复合材料板材，其特征在于TiB₂/TiAl复合材料板材按体积百分比由5％～15％的TiB₂和余量的TiAl合金基体组成。

3.根据权利要求1或2所述的TiB₂/TiAl复合材料板材，其特征在于所述TiAl合金基体按原子百分比由49.7％的Ti、46％的Al、2％的Nb、2％的Cr和0.3％的Y组成。

4.如权利要求1所述的TiB₂/TiAl复合材料板材的制备方法，其特征在于TiB₂/TiAl复合材料板材的制备方法按下述步骤进行：一、将TiB₂/TiAl复合材料铸锭在800℃～1200℃条件下，退火处理8～24小时，然后在1200～1280℃、150～250MPa条件下，热等静压处理3～5小时，其中TiB₂/TiAl复合材料铸锭按体积百分比由0.8％～20％TiB₂和余量的TiAl合金基体组成，其中TiAl合金基体按原子百分比由40％～55％Ti、43％～48％Al和余量的合金元素组成，合金元素为V、Nb、Cr、Mn、Mo、Si、Y中的一种或其中的几种组成，V在TiAl合金基体中的原子百分比≤9％，Nb在TiAl合金基体中的原子百分比≤4％，Cr在TiAl合金基体中的原子百分比≤4％，Mn在TiAl合金基体中的原子百分比≤2％，Mo在TiAl合金基体中的原子百分比≤1％，Si在TiAl合金基体中的原子百分比≤2％，Y在TiAl合金基体中的原子百分比≤0.3％；二、将经步骤一处理后的铸锭线切割，切割成厚度为8～15mm的方形块，磨光表面，再等离子喷涂0.05～0.2mm厚的Mo或Y₂O₃，在方形块表面得到等离子喷涂层，然后四周用厚度为4～15mm的包套包裹，缝隙真空封焊，包套材质为不锈钢、纯钛或钛合金；三、然后置于加热炉中，加热到900～1300℃，并保温20～50分钟，然后在热轧机上进行轧制，轧制温度为900～1300℃，轧制压力为200～600吨，轧制速度为0.1～4m/s，道次变形量为10～30％，道次间回炉5～30分钟，轧制总变形量为60～90％，轧制后回炉，随炉冷却至200～400℃，再空冷至室温；四、车削去除包套及等离子喷涂层，表面磨平后得到厚度为0.5～6mm的TiB₂/TiAl复合材料板材。

5.根据权利要求4所述的TiB₂/TiAl复合材料板材的制备方法，其特征在于步骤一中TiB₂/TiAl复合材料铸锭采用真空电弧熔炼技术、XD法与真空感应熔炼技术联用、真空感应熔炼技术或等离子弧熔炼技术制成的。

6.根据权利要求4或5所述的TiB₂/TiAl复合材料板材的制备方法，其特征在于步骤一中所述的退火温度为900℃～1100℃。

7.根据权利要求4或5所述的TiB₂/TiAl复合材料板材的制备方法，其特征在于步骤一中所述的退火温度为1000℃。

8.根据权利要求6所述的TiB₂/TiAl复合材料板材的制备方法，其特征在于步骤一中所述的退火时间为10～20小时。