[發明專利]一種鈦鋁合金復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201711220064.2
• 申請日: 2017-11-29
• 公開（公告）號: CN107937840B
• 公開（公告）日: 2019-09-06
• 發明（設計）人: 崔春翔;崔森;謝嘉琪;劉雙進;史杰杰
• 申請（專利權）人: 河北工業大學
• 主分類號: C22C49/11
• 分類號: C22C49/11;C22C49/14;C22C47/08;C22C101/14
• 代理公司: 天津翰林知識產權代理事務所(普通合伙) 12210
• 代理人: 胡安朋

1.一種鈦鋁合金復合材料的制備方法，其特征在于具體步驟如下：

第一步，配制鈦鋁母合金復合材料的原料：

按一種鈦鋁合金復合材料的組成成分的原子百分比：Al為40～44at.％、Nb為1～2at.％、Fe為1～2at.％、V為1～2at.％、SiC_w為2～3at.％和其余部分為Ti，稱取相應量的原料：商業純Ti、商業純Al、商業純Nb、商業純Fe、商業純V和商業β碳化硅晶須，完成配制鈦鋁母合金復合材料的原料；

第二步，制備鈦鋁母合金：

將上述第一步配制的鈦鋁母合金復合材料的原料中所稱取的商業純Ti、商業純Al、商業純Nb、商業純Fe和商業純V置于水冷銅坩堝中，在真空度≤5×10^-2Pa的條件下進行真空懸浮熔煉，熔煉溫度為1650～1670℃，熔煉時間為6～10min，制得成分均勻的Ti-Al-Nb-Fe-V鈦鋁母合金；

第三步，制備Ti-Al-Nb-Fe-V-SiC_w高強度鈦鋁合金復合材料產品：

對上述第二步制得的成分均勻的Ti-Al-Nb-Fe-V鈦鋁母合金采用電火花線進行切割成為塊體，對這些塊體表面進行打磨，去除氧化層，并采用無水乙醇，去離子水在超聲條件下清洗風干，將如此處理后的塊體與上述第一步配制鈦鋁母合金復合材料的原料中所稱取的商業β碳化硅晶須置于氮化硼坩堝中，于氬氣氣氛中進行真空熔煉，熔煉溫度為1650～1670℃，真空熔煉的真空度≤5×10^-3Pa，熔煉時間為20～30min，制得Ti-Al-Nb-Fe-V-SiC_w高強度鈦鋁合金復合材料產品，其組成成分的原子百分比：Al為40～44at.％、Nb為1～2at.％、Fe為1～2at.％、V為1～2at.％、SiC_w為2～3at.％和其余部分為Ti，其中的SiC_w為碳化硅晶須。

2.根據權利要求1所述一種鈦鋁合金復合材料的制備方法，其特征在于：所述第二步中的商業純Ti、商業純Al、商業純Nb、商業純Fe和商業純V置于水冷銅坩堝中，在真空度≤5×10^-2Pa的條件下進行真空懸浮熔煉的操作過程中，采用商業純Al、商業純Nb、商業純Fe和商業純V分別懸掛置入的方式，即在真空懸浮熔煉中，待商業純Ti熔化后首先懸掛置入商業純Al，熔煉3～4分鐘反應均勻后分別懸掛置入商業純Nb、商業純Fe和商業純V。

3.根據權利要求1所述一種鈦鋁合金復合材料的制備方法，其特征在于：所述第三步中的商業β碳化硅晶須置于氮化硼坩堝中的方法，是采用商業β碳化硅晶須懸掛置入的方法。

4.根據權利要求1所述一種鈦鋁合金復合材料的制備方法，其特征在于：所述制得的高強度鈦鋁合金復合材料產品的尺寸為在壓縮試驗加載速率為1×10^-3mm/s的室溫壓縮試驗中，具有2394～2604Mpa的極限壓縮強度和18.25％極限壓縮應變的力學性能。