[發明專利]原位合成TiC顆粒增強鈦-鋁-鉬-鉻合金材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201210365060.4
• 申請日: 2012-09-27
• 公開（公告）號: CN102851539A
• 公開（公告）日: 2013-01-02
• 發明（設計）人: 劉子利;劉希琴;蔣曉冬;周桂斌;朱曉春
• 申請（專利權）人: 蘇州東海玻璃模具有限公司
• 主分類號: C22C14/00
• 分類號: C22C14/00;C22C32/00;C22C1/05
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 程化銘

1.一種原位合成TiC顆粒增強鈦-鋁-鉬-鉻合金材料，其特征在于：所述合金材料由以下質量百分比的組分構成：0.2%≤Al≤2.5%,0.5%≤C≤1.5%,2.5%≤Mo≤3%，1.5%≤Cr≤2.4%，余量為Ti及不可避免的雜質。

2.根據權利要求1所述的原位合成TiC顆粒增強鈦-鋁-鉬-鉻合金材料，其特征在于：所述不可避免的雜質含量控制在0.5%以下。

3.根據權利要求1所述的原位合成TiC顆粒增強鈦-鋁-鉬-鉻合金材料，其特征在于：所述Al、C、Mo、Cr分別由鋁粉、石墨粉、鉬粉、鉻粉提供。

4.一種原位合成TiC顆粒增強鈦-鋁-鉬-鉻合金材料的制備方法，其特征在于包括以下步驟：

1）配料：按以下質量百分比稱取相應量的鋁粉、石墨粉、鉬粉、鉻粉和鈦粉：0.2%≤Al≤2.5%,0.5%≤C≤1.5%,2.5%≤Mo≤3%，1.5%≤Cr≤2.4%，余量為Ti；上述各組分的粉末粒度為：鋁粉：300~500目，石墨粉：800~2000目，鉬粉：300~600目，鉻粉：300-500目，鈦粉：300~500目；

2）球磨混合：將上述粉料按球料比5:1裝入球磨罐中，在轉速250~350r/min，球磨罐在氬氣保護氛圍下球磨1~2h，然后將球磨后混合料過GB/T6005規定的100目篩；

3）將步驟2）中球磨過篩后的混合料通過雙向模壓的壓坯，所述模壓壓力為400~600Mpa；

4）在真空室內設置陽極和空心陰極，陽極為真空容器殼體，空心陰極由上述制成的壓坯料和可起到隔熱作用石墨板構成，放置在陰極上的坯料相互之間的距離為10~20mm；

5）選取工業純氬氣為濺射氣體，將爐內真空度抽至極限，然后充入保護氣體高純氬氣，調節氬氣流量使爐內工作氣壓達到10~50Pa；

6）在氬氣達到工作氣壓后開啟工件電源，對坯料及陰極進行粒子轟擊，在1350~1550℃溫度下燒結2~6小時。

5.根據權利要求4所述的原位合成TiC顆粒增強鈦-鋁-鉬-鉻合金材料的制備方法，其特征在于：在所述步驟5）與步驟6）之間，還包括步驟：

（1）對坯料及陰極進行粒子轟擊，并持續20min；

（2）將氣壓調節至極限真空度，排出由于粒子轟擊產生的雜質；

（3）若爐腔內仍殘留有雜質，則繼續執行步驟（1）、（2），直至充分滿足鈦合金的燒結。

6.根據權利要求4所述的原位合成TiC顆粒增強鈦-鋁-鉬-鉻合金材料的制備方法，其特征在于：所述步驟5）爐內工作氣壓由以下方法實現：

（1）首先依次開啟機械泵、分子泵，將爐內真空度抽至極限；

（2）然后充入保護氣體高純氬氣，調節氬氣流量使爐內氣壓達到需要的工作氣壓；

（3）待穩定后再次抽氣至極限真空度，重復上述步驟，直至爐內氧氣等雜質氣體含量達到最低。