[發(fā)明專利]一種微/納顆粒增強(qiáng)鈦基復(fù)合材料的等溫超塑性變形方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910702890.3
• 申請(qǐng)日: 2019-07-31
• 公開（公告）號(hào): CN110284089B
• 公開（公告）日: 2020-07-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 韓遠(yuǎn)飛;邱培坤;呂維潔;黃光法;毛建偉;樂建溫
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海交通大學(xué)
• 主分類號(hào): C22F1/18
• 分類號(hào): C22F1/18;C22C1/10;C22C14/00;C22C32/00
• 代理公司: 上海漢聲知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31236
• 代理人: 莊文莉

1.一種微/納顆粒增強(qiáng)鈦基復(fù)合材料的等溫超塑性變形方法，其特征在于，包括如下步驟：

A、利用原位自生技術(shù)制備硼化鈦和稀土氧化物微/納顆粒增強(qiáng)鈦基復(fù)合材料，對(duì)復(fù)合材料進(jìn)行兩次以上真空自耗熔煉；

B、將步驟A熔煉后制得的微/納顆粒增強(qiáng)鈦基復(fù)合材料加熱至近β單相區(qū)并保溫，在該β單相區(qū)進(jìn)行開坯鍛造，變形量大于等于50％；然后加熱至(α+β)兩相區(qū)并保溫，在該(α+β)兩相區(qū)進(jìn)行等溫鍛造，變形量大于等于60％；得到微/納顆粒增強(qiáng)鈦基復(fù)合材料鍛坯；

C、將微/納顆粒增強(qiáng)鈦基復(fù)合材料鍛坯加熱至近β相區(qū)并保溫，在該近β相區(qū)進(jìn)行熱軋制，變形量大于等于80％；然后退火處理，得微/納顆粒增強(qiáng)鈦基復(fù)合材料板材；

步驟B中，所述β單相區(qū)溫度范圍為1160～1200℃，保溫時(shí)間為50～70分鐘；

步驟C中，所述近β相區(qū)溫度范圍為1000～1020℃，保溫時(shí)間為30～50分鐘。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微/納顆粒增強(qiáng)鈦基復(fù)合材料的等溫超塑性變形方法，其特征在于，所述微/納顆粒增強(qiáng)鈦基復(fù)合材料中，包括均勻分布的TiB微米增強(qiáng)相和Re₂O₃納米增強(qiáng)相；所述Re₂O₃包括La₂O₃，Nd₂O₃，Y₂O₃和Ce₂O₃中的至少一種。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的微/納顆粒增強(qiáng)鈦基復(fù)合材料的等溫超塑性變形方法，其特征在于，所述TiB微米增強(qiáng)相和Re₂O₃納米增強(qiáng)相是分別通過海綿鈦粉末和稀土或稀土中間合金粉末與原料中的氧在真空環(huán)境下原位反應(yīng)生成。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的微/納顆粒增強(qiáng)鈦基復(fù)合材料的等溫超塑性變形方法，其特征在于，所述海綿鈦粉末純度不低于99.9％，所述稀土或稀土中間合金粉末純度不低于99％；所述海綿鈦粉末與稀土粉末或稀土中間合金粉末的質(zhì)量比為550:1～99:1。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微/納顆粒增強(qiáng)鈦基復(fù)合材料的等溫超塑性變形方法，其特征在于，步驟A中，所述真空自耗熔煉后進(jìn)行切冒頭、除去表面氧化皮及縮孔的處理步驟。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微/納顆粒增強(qiáng)鈦基復(fù)合材料的等溫超塑性變形方法，其特征在于，步驟B中所述開坯鍛造采用的液壓機(jī)模具的溫度保持在900～980℃。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微/納顆粒增強(qiáng)鈦基復(fù)合材料的等溫超塑性變形方法，其特征在于，步驟B中，所述(α+β)兩相區(qū)溫度范圍為940～980℃，保溫時(shí)間為40～60分鐘；所述等溫鍛造采用的液壓機(jī)模具的溫度保持在900～980℃。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微/納顆粒增強(qiáng)鈦基復(fù)合材料的等溫超塑性變形方法，其特征在于，步驟C中所述熱軋制時(shí)每道次下壓量為(10～15％)×該道次軋制前的板材厚度。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微/納顆粒增強(qiáng)鈦基復(fù)合材料的等溫超塑性變形方法，其特征在于，步驟C中，所述退火處理具體為：將熱軋制后的復(fù)合材料加熱至700～750℃，保溫2個(gè)小時(shí)后空冷至室溫。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微/納顆粒增強(qiáng)鈦基復(fù)合材料的等溫超塑性變形方法，其特征在于，所述制備的微/納顆粒增強(qiáng)鈦基復(fù)合材料進(jìn)行等溫超塑性變形前，采用高溫抗氧化玻璃涂料涂覆于微/納顆粒增強(qiáng)鈦基復(fù)合材料表面。