[發明專利]TiB2顆粒增強TiAl基復合材料的制備方法

無效

• 申請號: 201010222300.6
• 申請日: 2010-07-09
• 公開（公告）號: CN101906548A
• 公開（公告）日: 2010-12-08
• 發明（設計）人: 陳玉勇;牛紅志;田竟;肖樹龍;陳艷飛;趙而團
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: C22C1/05
• 分類號: C22C1/05
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 韓末洙

1.TiB₂顆粒增強TiAl基復合材料的制備方法，TiB₂顆粒增強TiAl基復合材料按體積百分比由0.8％～20％TiB₂和余量的TiAl合金基體組成，其中TiAl合金基體按原子百分比由40％～60％Ti、35％～50％Al和余量的合金元素組成，合金元素為V、Nb、Cr、Mn、Mo、Si、W、Y、C中的一種或其中的幾種組合，V在TiAl合金基體中的原子百分比≤10％，Nb在TiAl合金基體中的原子百分比≤6％，Cr在TiAl合金基體中的原子百分比≤3％，Mn在TiAl合金基體中的原子百分比≤3％，Mo在TiAl合金基體中的原子百分比≤2％，Si在TiAl合金基體中的原子百分比≤2％，W在TiAl合金基體中的原子百分比≤1％，Y在TiAl合金基體中的原子百分比≤0.3％，C在TiAl合金基體中的原子百分比≤0.3％；其特征在于TiB₂顆粒增強TiAl基復合材料的制備方法是按下述步驟進行的：一、按TiB₂的含量稱取B粉和Ti粉，再按TiAl合金基體的含量稱取海綿鈦、鋁塊、合金元素和鋁中間合金，其中鋁由鋁塊和鋁粉組成，鋁粉的稱取量是TiB₂質量的5％～10％，其余為鋁塊；二、將步驟一稱取的B粉、Ti粉和鋁粉放入混料機中混合5～30h，然后壓制成致密度為60％～80％的預制塊；三、裝料：向水冷銅坩堝內裝入60％～70％稱取量的海綿鈦，然后裝入合金元素和鋁中間合金，再裝入預制塊，然后裝入剩余的海綿鈦，最后裝入鋁塊；四、利用水冷銅坩堝感應設備熔煉至完全熔化后保溫6～20分鐘，然后將熔體澆注到預熱至200～400℃的金屬型鑄模中，冷卻后制得TiB₂/TiAl復合材料。

2.根據權利要求1所述的TiB₂顆粒增強TiAl基復合材料的制備方法，其特征在于顆粒增強TiAl基復合材料按體積百分比由10％～15％TiB₂和余量的TiAl合金基體組成。

3.根據權利要求1所述的TiB₂顆粒增強TiAl基復合材料的制備方法，其特征在于顆粒增強TiAl基復合材料按體積百分比由3％TiB₂和97％TiAl合金基體組成。

4.根據權利要求1所述的TiB₂顆粒增強TiAl基復合材料的制備方法，其特征在于顆粒增強TiAl基復合材料按體積百分比由7％TiB₂和93％TiAl合金基體組成。

5.根據權利要求1所述的TiB₂顆粒增強TiAl基復合材料的制備方法，其特征在于顆粒增強TiAl基復合材料按體積百分比由7.5％TiB₂和余量的TiAl合金基體組成。

6.根據權利要求1-5中任一頂權利要求所述的TiB₂顆粒增強TiAl基復合材料的制備方法，其特征在于所述TiAl合金基體按原子百分比由47.7％Ti、43％Al、9％V和0.3Y％組成。

7.根據權利要求1-5中任一項權利要求所述的TiB₂顆粒增強TiAl基復合材料的制備方法，其特征在于所述TiAl合金基體按原子百分比由46～52.7％Ti、42～48.7％Al、2％V、2％Nb、1％Mo和0.3％Y組成。

8.根據權利要求1-5中任一項權利要求所述的TiB₂顆粒增強TiAl基復合材料的制備方法，其特征在于所述TiAl合金基體按原子百分比由51％Ti、44％Al、2％V、2％Nb、0.5％的W、0.2％C及0.3％Y組成。

9.根據權利要求1-5中任一項權利要求所述的TiB₂顆粒增強TiAl基復合材料的制備方法，其特征在于所述TiAl合金基體按原子百分比由43.7％Ti、45％Al、5％V、3％Nb、1％Cr、0.1％Mn、1.5％Si、0.3％Y、0.4％C組成。

10.TiB₂顆粒增強TiAl基復合材料的制備方法，TiB₂顆粒增強TiAl基復合材料按體積百分比由0.8％～20％TiB₂和余量的TiAl合金基體組成，其中TiAl合金基體按原子百分比由40％～60％Ti、35％～50％Al和余量的合金元素組成，合金元素為V、Nb、Cr、Mn、Mo、Si、W、Y、C中的一種或其中的幾種組合，V在TiAl合金基體中的原子百分比≤10％，Nb在TiAl合金基體中的原子百分比≤6％，Cr在TiAl合金基體中的原子百分比≤3％，Mn在TiAl合金基體中的原子百分比≤3％，Mo在TiAl合金基體中的原子百分比≤2％，Si在TiAl合金基體中的原子百分比≤2％，W在TiAl合金基體中的原子百分比≤1％，Y在TiAl合金基體中的原子百分比≤0.3％，C在TiAl合金基體中的原子百分比≤0.3％；其特征在于TiB₂顆粒增強TiAl基復合材料的制備方法是按下述步驟進行的：一、按TiB₂的含量稱取B粉和Ti粉，再按TiAl合金基體的含量稱取海綿鈦、鋁、合金元素和鋁中間合金，其中鋁由鋁塊和鋁粉組成，鋁粉的稱取量是TiB₂質量的5％～10％，其余為鋁塊；二、將步驟一稱取的B粉、Ti粉和鋁粉放入混料機中混合5～30h，然后壓制成致密度為60％～80％的預制塊；三、裝料：向水冷銅坩堝內裝入60％～70％稱取量的海綿鈦，然后裝入合金元素和鋁中間合金，再裝入預制塊，然后裝入剩余的海綿鈦，最后裝入鋁塊；四、利用水冷銅坩堝感應設備熔煉至完全熔化后保溫6～20分鐘，然后將熔體澆注到預熱至300～800℃的熔模鑄造陶瓷型殼中，直接充型或者在50～300r/min的離心轉速下充型，冷卻后制得TiB₂/TiAl復合材料。