[發(fā)明專利]一種周期性錯(cuò)位通孔鈦合金層強(qiáng)韌化TiAl基合金板材及其制備方法有效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201910207904.4 | 申請(qǐng)日： | 2019-03-19 |
| 公開(kāi)（公告）號(hào)： | CN109878170B | 公開(kāi)（公告）日： | 2021-05-04 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 艾桃桃;劉芳;董洪峰;李文虎;袁新強(qiáng);鄧志峰;董金虎 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 陜西理工大學(xué) |
| 主分類號(hào)： | B32B15/01 | 分類號(hào)： | B32B15/01;B32B7/08;B32B3/22;B22F7/04 |
| 代理公司： | 北京高沃律師事務(wù)所 11569 | 代理人： | 馬小星 |
| 地址： | 723000 陜*** | 國(guó)省代碼： | 陜西;61 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 周期性 錯(cuò)位 鈦合金 強(qiáng)韌 tial 合金 板材 及其 制備 方法 | ||
1.一種周期性錯(cuò)位通孔鈦合金層強(qiáng)韌化TiAl基合金板材，其特征在于，包括依次層疊排列的TiAl基合金層和錯(cuò)位通孔鈦合金層；所述錯(cuò)位通孔鈦合金層中設(shè)置有貫通結(jié)構(gòu)，所述貫通結(jié)構(gòu)的兩個(gè)開(kāi)口分別位于鈦合金層的上下表面，所述貫通結(jié)構(gòu)的錯(cuò)位開(kāi)口位置處于相鄰鈦合金層中每四個(gè)通孔所構(gòu)成的四邊形的中心位置，所述貫通結(jié)構(gòu)中填充有TiAl基合金，所述鈦合金層相鄰兩側(cè)的TiAl基合金層通過(guò)貫通結(jié)構(gòu)中的TiAl基合金連接，所述TiAl基合金層和鈦合金層之間、貫通結(jié)構(gòu)中的TiAl基合金和鈦合金之間通過(guò)Ti3Al界面層連接；所述TiAl基合金的成分均勻；
所述周期性錯(cuò)位通孔鈦合金層強(qiáng)韌化TiAl基合金板材的具體制備方法如下：
(1)將Φ50mm、厚度為0.3mm的TC4鈦合金Ti-6Al-4V薄板孔分布設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，采用鉆孔機(jī)進(jìn)行打孔，形成長(zhǎng)為1～5mm、寬為0.2～1mm的圓孔貫通結(jié)構(gòu)，貫通結(jié)構(gòu)之間間隔為3.5～7.5mm，然后用10wt％HF溶液酸洗去除表面氧化膜，再用蒸餾水清洗，隨后用丙酮沖洗，在真空度0.05Pa，溫度30℃下進(jìn)行真空干燥處理30min；
(2)按照52Ti-48Alat％稱量粉體，用球磨機(jī)濕法球磨，球料比4:1，轉(zhuǎn)速350r/min，球磨40min，球磨助劑為帶正電荷的十六烷基三甲基溴化銨活性劑和酒精溶液，混合前用超聲波攪拌，頻率為40kHz，混合完畢后真空干燥，真空度為0.1Pa，干燥的溫度為30℃，干燥的時(shí)間為50min，然后過(guò)200目篩備用；
(3)將處理好的鈦合金薄板與52Ti-48Alat％混合粉逐層堆疊在石墨模具內(nèi)，堆疊過(guò)程保證形成錯(cuò)位層疊方式，即每層貫通結(jié)構(gòu)的錯(cuò)位開(kāi)口位置正好處于相鄰鈦合金層中每四個(gè)通孔所構(gòu)成的四邊形的中心位置，設(shè)計(jì)了9層鈦合金箔，采用放電等離子燒結(jié)系統(tǒng)進(jìn)行樣品制備，燒結(jié)工藝為：以50℃/min的升溫速率從室溫升至900℃，隨后125℃/min的升溫速率升溫至1150℃，最后在1150℃保溫10min，成形壓力為2.5t，隨爐自然冷卻即得周期性錯(cuò)位通孔鈦合金層強(qiáng)韌化TiAl基合金板材，樣品總厚度控制在6mm。
2.權(quán)利要求1所述周期性錯(cuò)位通孔鈦合金層強(qiáng)韌化TiAl基合金板材的制備方法，其特征在于，為以下步驟：
(1)將Φ50mm、厚度為0.3mm的TC4鈦合金Ti-6Al-4V薄板孔分布設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，采用鉆孔機(jī)進(jìn)行打孔，形成長(zhǎng)為1～5mm、寬為0.2～1mm的圓孔貫通結(jié)構(gòu)，貫通結(jié)構(gòu)之間間隔為3.5～7.5mm，然后用10wt％HF溶液酸洗去除表面氧化膜，再用蒸餾水清洗，隨后用丙酮沖洗，在真空度0.05Pa，溫度30℃下進(jìn)行真空干燥處理30min；
(2)按照52Ti-48Alat％稱量粉體，用球磨機(jī)濕法球磨，球料比4:1，轉(zhuǎn)速350r/min，球磨40min，球磨助劑為帶正電荷的十六烷基三甲基溴化銨活性劑和酒精溶液，混合前用超聲波攪拌，頻率為40kHz，混合完畢后真空干燥，真空度為0.1Pa，干燥的溫度為30℃，干燥的時(shí)間為50min，然后過(guò)200目篩備用；
(3)將處理好的鈦合金薄板與52Ti-48Alat％混合粉逐層堆疊在石墨模具內(nèi)，堆疊過(guò)程保證形成錯(cuò)位層疊方式，即每層貫通結(jié)構(gòu)的錯(cuò)位開(kāi)口位置正好處于相鄰鈦合金層中每四個(gè)通孔所構(gòu)成的四邊形的中心位置，設(shè)計(jì)了9層鈦合金箔，采用放電等離子燒結(jié)系統(tǒng)進(jìn)行樣品制備，燒結(jié)工藝為：以50℃/min的升溫速率從室溫升至900℃，隨后125℃/min的升溫速率升溫至1150℃，最后在1150℃保溫10min，成形壓力為2.5t，隨爐自然冷卻即得周期性錯(cuò)位通孔鈦合金層強(qiáng)韌化TiAl基合金板材，樣品總厚度控制在6mm。
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