[发明专利]一种原位自生成TiB2晶须增强TiAl基复合材料及其制备方法

摘要

本发明属于TiAl合金及以TiAl合金为基体的复合材料制备领域，涉及一种原位自生成TiB2晶须增强TiAl基复合材料及其制备方法。本发明适用于TiB2/TiAl复合材料及其制备方法。通过本发明提出的TiAl合金中B元素添加控制量计算公式，在TiAl合金中添加适量的B元素，使得在TiAl合金中形成以L→β+TiB2和L+β→α+TiB2共晶反应原位自生成细长的次生TiB2晶须，同时避免粗大的颗粒状初生TiB2相产生，从而可以获得一种TiB2晶须增强的TiAl基复合材料。而后，通过铸锭冶金方法制备的TiB2/TiAl复合材料经过独特的三重热处理工艺的处理，可以获得细晶网篮状组织和细晶全片层组织。这种TiB2/TiAl复合材料在760℃～800℃高温具有优异的抗蠕变性能和持久性能，同时有较好的室温塑性，因此在航空航天领域具有良好的应用前景。

主权项

1.一种原位自生成TiB2晶须增强TiAl基复合材料，其特征在于，TiB2/TiAl复合材料中的B元素原子百分含量控制在0.5％～B上限％范围内，其中B上限％按公式(1)计算：B上限％＝0.058‑0.1×Al％           (1)公式(1)中的Al％为TiAl合金基体中Al元素的原子百分含量，其范围为46％～48％，TiAl合金基体按原子百分含量另外还含有：0.5％～2％Cr，2％～6％Nb，0～0.3％Si，0～0.5％W、Ta或者Mo，余量为Ti和不可避免的杂质，其中氧含量≤0.1wt％，氮含量≤0.015wt％，氢含量≤0.01wt％。