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周期性錯位通孔鈦合金層強韌化TiAl基合金板材及其制備方法

505   編輯:中冶有色網(wǎng)   來源:陜西理工大學  
2023-12-06 14:10:46
權(quán)利要求書: 1.一種周期性錯位通孔鈦合金層強韌化TiAl基合金板材,其特征在于,包括依次層疊排列的TiAl基合金層和錯位通孔鈦合金層;所述錯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)的兩個開口分別位于鈦合金層的上下表面,所述貫通結(jié)構(gòu)的錯位開口位置處于相鄰鈦合金層中每四個通孔所構(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Ti3Al界面層連接; 所述TiAl基合金的成分均勻; 所述周期性錯位通孔鈦合金層強韌化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?4薄板孔分布設(shè)計結(jié)構(gòu),采用鉆孔機進行打孔,形成長為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℃下進行真空干燥處理30min; (2)按照52Ti?48Alat%稱量粉體,用球磨機濕法球磨,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℃,干燥的時間為50min,然后過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),堆疊過程保證形成錯位層疊方式,即每層貫通結(jié)構(gòu)的錯位開口位置正好處于相鄰鈦合金層中每四個通孔所構(gòu)成的四邊形的中心位置,設(shè)計了9層鈦合金箔,采用放電等離子燒結(jié)系統(tǒng)進行樣品制備,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位通孔鈦合金層強韌化TiAl基合金板材,樣品總厚度控制在6mm。 2.權(quán)利要求1所述周期性錯位通孔鈦合金層強韌化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
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