[发明专利]一种钛合金层强韧化双相Ti3Al-TiAl合金及其制备方法

权利要求书

1.一种钛合金层强韧化双相Ti₃Al-TiAl合金，包括交替层叠排列的双相Ti₃Al-TiAl合金层和钛合金层；所述钛合金层中设置有贯通结构，所述贯通结构的两端开口分别位于钛合金层的上下表面，所述贯通结构中填充有双相Ti₃Al-TiAl合金，所述钛合金层相邻两侧的双相Ti₃Al-TiAl合金层通过贯通结构中的双相Ti₃Al-TiAl合金连接；所述双相Ti₃Al-TiAl合金层和钛合金层之间以及贯通结构中的双相Ti₃Al-TiAl合金和钛合金层之间通过Ti₃Al界面层连接。

2.根据权利要求1所述的钛合金层强韧化双相Ti₃Al-TiAl合金，其特征在于，每层双相Ti₃Al-TiAl合金层的厚度独立地为0.3～1.5mm。

3.根据权利要求1或2所述的钛合金层强韧化双相Ti₃Al-TiAl合金，其特征在于，所述双相Ti₃Al-TiAl合金层中Ti与Al的原子比为(60～45)∶(40～55)。

4.根据权利要求1所述的钛合金层强韧化双相Ti₃Al-TiAl合金，其特征在于，每层钛合金层的厚度独立地为0.2～0.5mm。

5.根据权利要求1或4所述的钛合金层强韧化双相Ti₃Al-TiAl合金，其特征在于，所述钛合金层的材质为TA钛合金、TB钛合金或TC钛合金；

所述TA钛合金为TA1钛合金或TA2钛合金；所述TB钛合金为TB7钛合金或TB8钛合金；所述TC钛合金为TC4钛合金或TC16钛合金。

6.根据权利要求1所述的钛合金层强韧化双相Ti₃Al-TiAl合金，其特征在于，每层双相Ti₃Al-TiAl合金层和钛合金层之间的Ti₃Al界面层的厚度独立地为100～250μm。

7.根据权利要求1所述的钛合金层强韧化双相Ti₃Al-TiAl合金，其特征在于，每个贯通结构中双相Ti₃Al-TiAl合金和钛合金层之间的Ti₃Al界面层的厚度独立地为50～150μm。

8.权利要求1～7任意一项所述钛合金层强韧化双相Ti₃Al-TiAl合金的制备方法，包括以下步骤：

(1)将钛粉与铝粉混合，得到混合粉体；

(2)将所述步骤(1)中的混合粉体与带有贯通结构的钛合金薄板交替逐层堆叠，并且使混合粉体填充贯通结构，得到生坯；

(3)将所述步骤(2)得到的生坯进行烧结，得到钛合金层强韧化双相Ti₃Al-TiAl合金。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中钛粉与铝粉的粒度独立地为200目以上。

10.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中烧结的温度为1000～1200℃，烧结的压力为30～40MPa，烧结的时间为2～5min。