[發(fā)明專利]一種碳化物與鈦合金層協(xié)同強(qiáng)韌化TiAl基合金及其制備方法有效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201710693067.1 | 申請(qǐng)日： | 2017-08-14 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN107414086B | 公開（公告）日： | 2019-01-22 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 艾桃桃;費(fèi)巖晗;劉芳;袁新強(qiáng);董洪峰;李文虎;王維 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 陜西理工大學(xué) |
| 主分類號(hào)： | B22F7/02 | 分類號(hào)： | B22F7/02 |
| 代理公司： | 北京高沃律師事務(wù)所 11569 | 代理人： | 劉奇 |
| 地址： | 723000 陜西*** | 國(guó)省代碼： | 陜西;61 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 碳化物 鈦合金層 貫通結(jié)構(gòu) 合金層 合金 基合金 強(qiáng)韌化 協(xié)同 制備 交替層疊 上下表面 界面層 鈦合金 填充 開口 | ||
1.一種碳化物與鈦合金層協(xié)同強(qiáng)韌化TiAl基合金，包括交替層疊排列的碳化物-TiAl合金層和鈦合金層；所述鈦合金層中設(shè)置有貫通結(jié)構(gòu)，所述貫通結(jié)構(gòu)的兩個(gè)開口分別位于鈦合金層的上下表面，所述貫通結(jié)構(gòu)中填充有碳化物-TiAl合金，所述鈦合金層相鄰兩側(cè)的碳化物-TiAl合金層通過(guò)貫通結(jié)構(gòu)中的碳化物-TiAl合金連接；所述碳化物-TiAl合金層和鈦合金層之間以及貫通結(jié)構(gòu)中的碳化物-TiAl合金和鈦合金之間通過(guò)Ti3Al界面層連接；所述碳化物-TiAl合金層和碳化物-TiAl合金中的碳化物包括Ti2AlC和Ti3AlC2。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳化物與鈦合金層協(xié)同強(qiáng)韌化TiAl基合金，其特征在于，每層碳化物-TiAl合金層的厚度獨(dú)立地為0.3～1.5mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的碳化物與鈦合金層協(xié)同強(qiáng)韌化TiAl基合金，其特征在于，所述碳化物-TiAl合金層中Ti元素、Al元素與碳化物的摩爾比為(1.098～1.29):(1.098～1.29):(0.056～0.297)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳化物與鈦合金層協(xié)同強(qiáng)韌化TiAl基合金，其特征在于，每層鈦合金層的厚度獨(dú)立地為0.2～0.5mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的碳化物與鈦合金層協(xié)同強(qiáng)韌化TiAl基合金，其特征在于，所述鈦合金層的材質(zhì)為TB鈦合金或TC鈦合金。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳化物與鈦合金層協(xié)同強(qiáng)韌化TiAl基合金，其特征在于，每層碳化物-TiAl合金層和鈦合金層之間的Ti3Al界面層的厚度獨(dú)立地為100～250μm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳化物與鈦合金層協(xié)同強(qiáng)韌化TiAl基合金，其特征在于，每個(gè)貫通結(jié)構(gòu)中碳化物-TiAl合金和鈦合金層之間的Ti3Al界面層的厚度獨(dú)立地為50～150μm。
8.權(quán)利要求1～7任意一項(xiàng)所述碳化物與鈦合金層協(xié)同強(qiáng)韌化TiAl基合金的制備方法，包括以下步驟：
(1)將鈦粉、鋁粉和TiC粉混合，得到混合粉體；
(2)將所述步驟(1)中的混合粉體與帶有貫通結(jié)構(gòu)的鈦合金薄板交替逐層堆疊，并且使混合粉體填充貫通結(jié)構(gòu)，得到生坯；
(3)將所述步驟(2)得到的生坯進(jìn)行燒結(jié)，得到碳化物與鈦合金層協(xié)同強(qiáng)韌化TiAl基合金。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備方法，其特征在于，所述步驟(1)中鈦粉、鋁粉和TiC粉的質(zhì)量比為(52.58～61.81):(29.64～34.83):(3.36～17.78)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備方法，其特征在于，所述步驟(3)中燒結(jié)的溫度為1000～1200℃，燒結(jié)的壓力為30～40MPa，燒結(jié)的時(shí)間為2～5min。
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