[发明专利]一种钛铝合金复合材料及其制备方法有效
| 申请号： | 201711220064.2 | 申请日： | 2017-11-29 |
| 公开（公告）号： | CN107937840B | 公开（公告）日： | 2019-09-06 |
| 发明（设计）人： | 崔春翔;崔森;谢嘉琪;刘双进;史杰杰 | 申请（专利权）人： | 河北工业大学 |
| 主分类号： | C22C49/11 | 分类号： | C22C49/11;C22C49/14;C22C47/08;C22C101/14 |
| 代理公司： | 天津翰林知识产权代理事务所(普通合伙) 12210 | 代理人： | 胡安朋 |
| 地址： | 300130 天津市红桥区*** | 国省代码： | 天津;12 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 钛铝合金 复合材料 制备 放电等离子烧结 高密度合金 碳化硅晶须 原子百分比 成型工艺 高温烧结 一步到位 钛基合金 烧结 强韧化 熔炼 浇注 粉体 晶须 球磨 加热 铸造 引入 | ||
1.一种钛铝合金复合材料的制备方法，其特征在于具体步骤如下：
第一步，配制钛铝母合金复合材料的原料：
按一种钛铝合金复合材料的组成成分的原子百分比：Al为40～44at.％、Nb为1～2at.％、Fe为1～2at.％、V为1～2at.％、SiCw为2～3at.％和其余部分为Ti，称取相应量的原料：商业纯Ti、商业纯Al、商业纯Nb、商业纯Fe、商业纯V和商业β碳化硅晶须，完成配制钛铝母合金复合材料的原料；
第二步，制备钛铝母合金：
将上述第一步配制的钛铝母合金复合材料的原料中所称取的商业纯Ti、商业纯Al、商业纯Nb、商业纯Fe和商业纯V置于水冷铜坩埚中，在真空度≤5×10-2Pa的条件下进行真空悬浮熔炼，熔炼温度为1650～1670℃，熔炼时间为6～10min，制得成分均匀的Ti-Al-Nb-Fe-V钛铝母合金；
第三步，制备Ti-Al-Nb-Fe-V-SiCw高强度钛铝合金复合材料产品：
对上述第二步制得的成分均匀的Ti-Al-Nb-Fe-V钛铝母合金采用电火花线进行切割成为块体，对这些块体表面进行打磨，去除氧化层，并采用无水乙醇，去离子水在超声条件下清洗风干，将如此处理后的块体与上述第一步配制钛铝母合金复合材料的原料中所称取的商业β碳化硅晶须置于氮化硼坩埚中，于氩气气氛中进行真空熔炼，熔炼温度为1650～1670℃，真空熔炼的真空度≤5×10-3Pa，熔炼时间为20～30min，制得Ti-Al-Nb-Fe-V-SiCw高强度钛铝合金复合材料产品，其组成成分的原子百分比：Al为40～44at.％、Nb为1～2at.％、Fe为1～2at.％、V为1～2at.％、SiCw为2～3at.％和其余部分为Ti，其中的SiCw为碳化硅晶须。
2.根据权利要求1所述一种钛铝合金复合材料的制备方法，其特征在于：所述第二步中的商业纯Ti、商业纯Al、商业纯Nb、商业纯Fe和商业纯V置于水冷铜坩埚中，在真空度≤5×10-2Pa的条件下进行真空悬浮熔炼的操作过程中，采用商业纯Al、商业纯Nb、商业纯Fe和商业纯V分别悬挂置入的方式，即在真空悬浮熔炼中，待商业纯Ti熔化后首先悬挂置入商业纯Al，熔炼3～4分钟反应均匀后分别悬挂置入商业纯Nb、商业纯Fe和商业纯V。
3.根据权利要求1所述一种钛铝合金复合材料的制备方法，其特征在于：所述第三步中的商业β碳化硅晶须置于氮化硼坩埚中的方法，是采用商业β碳化硅晶须悬挂置入的方法。
4.根据权利要求1所述一种钛铝合金复合材料的制备方法，其特征在于：所述制得的高强度钛铝合金复合材料产品的尺寸为在压缩试验加载速率为1×10-3mm/s的室温压缩试验中，具有2394～2604Mpa的极限压缩强度和18.25％极限压缩应变的力学性能。
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