[發(fā)明專利]一種TiAl/α?Al2O3納米復合材料的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410539040.3
• 申請日: 2014-10-13
• 公開（公告）號: CN104388733B
• 公開（公告）日: 2017-02-15
• 發(fā)明（設計）人: 林均品;張志勇;梁永鋒;張來啟
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: C22C1/10
• 分類號: C22C1/10;C22C14/00;C22C21/00;C22C32/00;C22C30/00
• 代理公司: 北京金智普華知識產(chǎn)權代理有限公司11401
• 代理人: 皋吉甫

1.一種TiAl/α-Al₂O₃納米復合材料的制備方法，其特征在于，所述TiAl/α-Al₂O₃納米復合材料的制備方法包括納米α-Al₂O₃添加前、中、后分別采取不同的工藝步驟：

步驟1，添加納米α-Al₂O₃之前，按配比稱量納米顆粒，并進行封裝，將TiAl母合金錠放入水冷坩堝內(nèi)，將封裝好的納米顆粒放入布料斗中，抽真空并充高純氬氣保護；

步驟2，添加納米α-Al₂O₃過程中，首先將升至使母合金完全熔化，然后降功率至使合金液面基本呈平面，加入納米顆粒，待約90%的顆粒卷入合金液后，升功率至直到合金液面不存在漂浮的納米顆粒；

步驟3，待合金液面上不存在漂浮的納米顆粒后之后，提升電磁感應功率，使用電磁攪拌后停功率并隨爐冷卻；將冷卻后的鑄錠翻轉再次放入坩堝，抽真空并充高純氬氣；再次快速提升電磁感應功率并進行電磁攪拌后，停功率隨爐冷卻。

2.根據(jù)權利要求1所述的TiAl/α-Al₂O₃納米復合材料的制備方法，其特征在于，在所述步驟1，按配比1wt.%~10wt.%稱量的納米α-Al₂O₃顆粒用鋁箔進行封裝并放入真空磁感應懸浮爐的布料斗內(nèi)，抽真空至5.5×10^-3?Pa?~6.0×10^-2Pa，充高純氬氣至400Pa~500Pa。

3.根據(jù)權利要求1所述的TiAl/α-Al₂O₃納米復合材料的制備方法，其特征在于，在所述步驟2，首先升功率至95~105kw，然后降功率至35~45kw；待約90%的顆粒卷入合金液后，升功率至65~75kw直至合金液面上不存在漂浮的顆粒。

4.根據(jù)權利要求1所述的TiAl/α-Al₂O₃納米復合材料的制備方法，其特征在于，在所述步驟3，添加納米α-Al₂O₃待合金液面上不存在漂浮的顆粒之后，升功率至105~115kw，電磁攪拌8~10min；冷卻后的鑄錠翻轉再次放入坩堝后，抽真空至5.5×10^-3?Pa?~6.0×10^-2Pa，充高純氬氣至400Pa~500Pa；再次升功率至105~115kw，再次電磁攪拌8~10min。

5.根據(jù)權利要求1-4其中之一所述的TiAl/α-Al₂O₃納米復合材料的制備方法，其特征在于，TiAl母合金的成分為Ti(43-47)at.%Al(0-10)at.%Nb，納米α-Al₂O₃的添加量為1wt.%-15wt.%。

6.根據(jù)權利要求5所述的TiAl/α-Al₂O₃納米復合材料的制備方法，其特征在于，

步驟1，將α-Al₂O₃納米顆粒按1wt.%配比稱量，將預先制備的成分為Ti43at%Al母合金錠放入坩堝內(nèi)，將爐內(nèi)真空抽至6.0×10^-2?Pa，充高純Ar至400Pa；?

步驟2，升電磁功率至95kw，使母合金完全熔化；降低功率至35kw，使合金液面基本保持平面；待90%的納米顆粒完全卷入合金液后，升功率至65kw；

步驟3，待合金液面不存在漂浮顆粒后，升功率至105kw，電磁攪拌10min后，停功率隨爐冷卻；取出鑄錠并翻轉再次放入坩堝內(nèi)，將爐內(nèi)真空抽至6.0×10^-2?Pa，充氬氣至400Pa，快速提升功率至105kw，電磁攪拌10min，停功率隨爐冷卻。