[發(fā)明專利]TiC顆粒增強Ti-Al-Sn-Zr-Mo-Si高溫鈦合金復(fù)合材料板材的制備方法無效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201010178675.7 | 申請日： | 2010-05-21 |
| 公開（公告）號： | CN101850503A | 公開（公告）日： | 2010-10-06 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 陳玉勇;劉志光;張長江;孔凡濤;肖樹龍;趙而團 | 申請（專利權(quán)）人： | 哈爾濱工業(yè)大學 |
| 主分類號： | B23P17/00 | 分類號： | B23P17/00;C22C1/02;C22F1/18;C22C14/00 |
| 代理公司： | 哈爾濱市松花江專利商標事務(wù)所 23109 | 代理人： | 韓末洙 |
| 地址： | 150001 黑龍*** | 國省代碼： | 黑龍江;23 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | tic 顆粒 增強 ti al sn zr mo si 高溫 鈦合金 復(fù)合材料 板材 制備 方法 | ||
1.TiC顆粒增強Ti-Al-Sn-Zr-Mo-Si高溫鈦合金復(fù)合材料板材的制備方法，其特征在于TiC顆粒增強Ti-Al-Sn-Zr-Mo-Si高溫鈦合金復(fù)合材料板材的制備方法按以下步驟進行：一、按TiC顆粒增強高溫鈦合金復(fù)合材料板材中TiC顆粒的體積百分比為1%~25%、Ti-Al-Sn-Zr-Mo-Si高溫鈦合金的體積百分比為75%~99%計算并分別稱取鈦粉、石墨粉末、海綿鈦、工業(yè)純鋁、純錫、海綿鋯、純鉬和結(jié)晶硅，其中鈦粉和石墨粉末的摩爾比為2～6：1；二、將經(jīng)步驟一稱取的鈦粉和石墨粉末加入到混合機中混合均勻，然后再用冷等靜壓機將混合均勻的粉末在壓力為200MPa～300MPa的條件下保壓3min～10min，得到預(yù)制塊；三、將經(jīng)步驟一稱取的海綿鈦、工業(yè)純鋁、純錫、海綿鋯、純鉬、結(jié)晶硅和經(jīng)步驟二制備的預(yù)制塊加入到真空水冷銅坩堝感應(yīng)熔煉爐中熔煉，然后隨爐冷卻，得到鑄錠；四、將經(jīng)步驟三得到的鑄錠放入熱等靜壓機中，在溫度為900℃～1050℃、壓力為100MPa～200MPa的條件下保持1h～3h后取出，然后從鑄錠上切取坯料；五、將經(jīng)步驟四得到的坯料放入溫度為950℃～1100℃的加熱爐中保持2h～4h后，將坯料進行開坯鍛造，坯料的變形量為20%～80%，應(yīng)變速率為10-2～10s-1；接著再將坯料放入溫度為750℃～850℃的熱處理爐中保持1h～3h后，再進行鍛造，坯料的變形量為30%～80%，應(yīng)變速率為10-2～10s-1，最后去掉坯料表面的氧化皮或夾雜缺陷，得到鍛餅；六、將經(jīng)步驟五得到的鍛餅放入加熱爐中，升溫至900℃～1000℃后保持0.5h～6h，然后將鍛材放在熱軋機上進行軋制，軋制壓力為200T～800T，軋制溫度為900℃～1000℃，軋制速度為0.1m/s～2m/s，經(jīng)2～5道次軋制，軋制總的變形量為80%，任意兩個道次間將鍛材置于溫度為900℃～1000℃加熱爐中保持10min～60min，得到板材；七、將經(jīng)步驟六得到的板材放入溫度為900℃～1000℃加熱爐中并保持10min～30min，然后隨爐冷卻至200℃～600℃，再空冷至室溫，得到TiC顆粒增強Ti-Al-Sn-Zr-Mo-Si高溫鈦合金復(fù)合材料板材；步驟一中所述的Ti-Al-Sn-Zr-Mo-Si高溫鈦合金為按元素的質(zhì)量百分比由80.5%～90.1%的Ti、5.5%～7%的Al、2%～4%的Sn、2%～4%的Zr、0.3%～4%的Mo和0.1%～0.5%的Si組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的TiC顆粒增強Ti-Al-Sn-Zr-Mo-Si高溫鈦合金復(fù)合材料板材的制備方法，其特征在于步驟三中所述的熔煉過程為：將待熔煉的材料加入到真空水冷銅坩堝感應(yīng)熔煉爐中，再將真空水冷銅坩堝感應(yīng)熔煉爐中抽真空至真空度為3.0×10-3mbar～4.0×10-3mbar，然后開始熔煉，設(shè)置電源頻率為5kHz~7kHz，電源功率以≤0.5kW/s的速率增加至255kW~350kW，然后保溫5min~10min，再將電源功率降至150kW~200kW保溫6min～10min，即完成熔煉過程。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的TiC顆粒增強Ti-Al-Sn-Zr-Mo-Si高溫鈦合金復(fù)合材料板材的制備方法，其特征在于步驟一中按TiC顆粒增強Ti-Al-Sn-Zr-Mo-Si復(fù)合材料板材中TiC顆粒的體積百分比為1%～25%、Ti-Al-Sn-Zr-Mo-Si的體積百分比為75%～99%計算并分別稱取鈦粉、石墨粉末、海綿鈦、工業(yè)純鋁、純錫、海綿鋯、純鉬、結(jié)晶硅，其中鈦粉：石墨粉末的摩爾比為3～5：1。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的TiC顆粒增強Ti-Al-Sn-Zr-Mo-Si高溫鈦合金復(fù)合材料板材的制備方法，其特征在于步驟二中用冷等靜壓機將混合均勻的粉末在壓力為220MPa～280MPa的條件下保壓5min～8min，得到預(yù)制塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的TiC顆粒增強Ti-Al-Sn-Zr-Mo-Si高溫鈦合金復(fù)合材料板材的制備方法，其特征在于步驟四中鑄錠放入熱等靜壓機中，在溫度為920℃～1030℃、壓力為110MPa～180MPa的條件下保持1.5h～2.5h后取出。
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