專利名稱：一種Ti-Al系金屬間化合物的增韌方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種金屬間化合物的增韌方法。
背景技術(shù)：
新型發(fā)動機的輕型化及超高速化要求其結(jié)構(gòu)件具有更優(yōu)異的高溫性能(高 溫強度、蠕變)和抗氧化、耐腐蝕性能，同時還要求密度小，以降低自身的重 量，提高發(fā)動機有效推重比。Ti-Al系金屬間化合物具有優(yōu)異的抗氧化性和抗 腐蝕能力，比較低的密度和高的熔點，是研究者所期待的高溫材料之一，但是 Ti-Al系金屬間化合物脆性大、成型難、焊接難、制備工藝復(fù)雜、成本高，這 些問題制約了金屬間化合物的使用。金屬基復(fù)合材料的發(fā)展使人們看到，利用 纖維與金屬間化合物進行復(fù)合，制成纖維增強、增韌金屬間化合物基復(fù)合材料， 是金屬間化合物走出困境的技術(shù)途徑之一。
長纖維增強金屬間化合物的制備方法目前有粉末布法、箔疊纖維法、火 焰(弧焰)噴射成型法、等離子噴涂法、物相沉積法和真空壓力鑄造法等。但是 由于Ti-Al系金屬間化合物的活性大，易污染，以及制造過程中的原料殘余， 導(dǎo)致纖維增強體和Ti-Al基體界面易生成脆性界面產(chǎn)物而降低性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決現(xiàn)有Ti-Al系金屬間化合物脆性大、制備工藝復(fù)雜、成本 高、以及利用長纖維增強金屬間化合物存在纖維增強體和Ti-Al基體界面易生 成脆性界面產(chǎn)物而降低性能的問題，而提供一種Ti-Al系金屬間化合物的增韌 方法。
Ti-Al系金屬間化合物的增韌方法按以下步驟實現(xiàn) 一、用有機溶劑將Ti 粉或Ti-Al化合物粉末調(diào)成濃度為0.1 5g/ml的粉末漿料；二、在纖維增強體 纏繞或鋪設(shè)過程中，均勻的涂覆Ti粉粉末漿料或Ti-Al化合物粉末漿料，并使 Ti粉粉末漿料或Ti-Al化合物粉末漿料充滿纖維增強體的間隙，制成預(yù)制件； 三、將鋁液或鋁合金液用加壓浸滲法或真空吸鑄法浸滲到預(yù)制件的粉末和纖維 增強體的空隙之中，得到鑄態(tài)復(fù)合材料；四、在0 50MPa的壓頭壓力下，在真空或惰性氣氛保護下，將鑄態(tài)復(fù)合材料在500 100(TC加熱0.05~10h，得到 增韌的Ti-Al系金屬間化合物。
本發(fā)明中Ti-Al系金屬間化合物的增韌方法，其工藝簡單、成本低、復(fù)合 材料中雜質(zhì)含量少，纖維分布均勻，纖維和基體的界面結(jié)合良好，且纖維和基 體界面的產(chǎn)物也為Ti-Al系金屬間化合物，與基體成分相近，界面結(jié)合屬于天 然融合，復(fù)合材料的韌性好，脆性小。


圖1是具體實施方式
二十四中所得增韌的Ti-Al系金屬間化合物的掃描電 鏡圖；圖2是具體實施方式
二十五中所得增韌的Ti-Al系金屬間化合物的掃描 電鏡圖；圖3是具體實施方式
二十五中所得增韌的Ti-Al系金屬間化合物的彎 曲強度和撓度關(guān)系曲線圖，其中a為室溫下測定的彎曲強度和撓度關(guān)系曲線， b為600'C下測定的彎曲強度和撓度關(guān)系曲線，c為65(TC下測定的彎曲強度和 撓度關(guān)系曲線，d為70(TC下測定的彎曲強度和撓度關(guān)系曲線。
具體實施例方式
本發(fā)明技術(shù)方案不局限于以下所列舉具體實施方式
，還包括各具體實施方 式間的任意組合。
具體實施方式
一本實施方式Ti-Al系金屬間化合物的增韌方法按以下步
驟實現(xiàn) 一、用有機溶劑將Ti粉或Ti-Al化合物粉末調(diào)成濃度為0.1 5g/ml 的粉末漿料；二、在纖維增強體纏繞或鋪設(shè)過程中，均勻的涂覆Ti粉粉末漿 料或Ti-Al化合物粉末漿料，并使Ti粉粉末漿料或Ti-Al化合物粉末漿料充滿 纖維增強體的間隙，制成預(yù)制件；三、將鋁液或鋁合金液用加壓浸滲法或真空 吸鑄法浸滲到預(yù)制件的粉末和纖維增強體的空隙之中，得到鑄態(tài)復(fù)合材料；四、 在0 50MPa的壓頭壓力下，在真空或惰性氣氛保護下，將鑄態(tài)復(fù)合材料在 500 1000。C加熱0.05~10h，得到增韌的Ti-Al系金屬間化合物。 本實施方式步驟三中鋁合金為各種鋁合金。
具體實施方式
二本實施方式與具體實施方式
一不同的是步驟一中Ti粉 或Ti-Al化合物粉末的粒徑為10 1000|im。其它步驟及參數(shù)與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
三本實施方式與具體實施方式
一或二不同的是步驟一中
5Ti-Al化合物為Ti3Al、 TiAl、 TiAl3中的一種或其中幾種的混合。其它步驟及參 數(shù)與具體實施方式
一或二相同。
具體實施方式
四本實施方式與具體實施方式
三不同的是步驟一中有機溶 劑為乙醇和甘油的混合溶液、乙醇和異辛酸稀土的混合溶液、乙醇和異辛酸釔 的混合溶液或乙醇；其中乙醇和甘油按體積比20 1 : l混合，乙醇和異辛酸稀 土按體積比20-l : 1混合，乙醇和異辛酸釔按體積比20 1 : 1混合。其它步驟 及參數(shù)與具體實施方式
三相同。
具體實施方式
五本實施方式與具體實施方式
一、二或四不同的是步驟二 中纖維增強體為鈦的長纖維、鈦的短纖維、鈦的纖維織物、鈦合金的長纖維、 鈦合金的短纖維或鈦合金的纖維織物；纖維增強體的直徑為0.02~5mm。其它 步驟及參數(shù)與具體實施方式
一、二或四相同。
具體實施方式
六本實施方式與具體實施方式
五不同的是步驟三中的加壓 浸滲法按以下步驟實現(xiàn)將步驟二制得的預(yù)制件裝入模具內(nèi)預(yù)熱到 400~800°C，再將純鋁或鋁合金熔化到700-1000'C后澆注到模具內(nèi)，通過壓頭 施加5 20MPa的壓力，使鋁液或鋁合金液浸滲到預(yù)制件的粉末和纖維增強體 的空隙之中，保溫保壓3 30min后冷卻至室溫，脫模，得到毛坯，再車掉外部 的鋁，得到鑄態(tài)復(fù)合材料。其它步驟及參數(shù)與具體實施方式
五相同。
具體實施方式
七本實施方式與具體實施方式
五不同的是步驟三中的真空 吸鑄法按以下步驟實現(xiàn)將步驟二制得的預(yù)制件裝入模具，再將純鋁或鋁合金 放到模具上部，裝入真空爐內(nèi)在700 100(TC預(yù)熱，在真空狀態(tài)下，保溫0.5~5h， 通入惰性氣體或空氣，在0.1~1大氣壓下將鋁液或鋁合金液浸滲到預(yù)制體的粉 末和纖維增強體的空隙之中，再冷卻至室溫，脫模，得到毛坯，再車掉外部的 鋁，得到鑄態(tài)復(fù)合材料。其它步驟及參數(shù)與具體實施方式
五相同。
具體實施方式
八本實施方式與具體實施方式
七不同的是步驟四中在 10 40MPa的壓力下。其它步驟及參數(shù)與具體實施方式
七相同。
具體實施方式
九本實施方式與具體實施方式
八不同的是步驟四中鑄態(tài)復(fù) 合材料在500'C加熱10h。其它步驟及參數(shù)與具體實施方式
八相同。
具體實施方式
十本實施方式與具體實施方式
八不同的是步驟四中鑄態(tài)復(fù)
合材料在IOO(TC加熱0.05h。其它步驟及參數(shù)與具體實施方式
八相同。施方式與具體實施方式
八不同的是步驟四中鑄態(tài)
復(fù)合材料在60(TC加熱8h。其它步驟及參數(shù)與具體實施方式
八相同。
具體實施方式
十二本實施方式與具體實施方式
八不同的是步驟四中鑄態(tài)
復(fù)合材料在700'C加熱6h。其它步驟及參數(shù)與具體實施方式
八相同。
具體實施方式
十三本實施方式與具體實施方式
八不同的是步驟四中鑄態(tài)
復(fù)合材料在80(TC加熱4h。其它步驟及參數(shù)與具體實施方式
八相同。
具體實施方式
十四本實施方式與具體實施方式
八不同的是步驟四中鑄態(tài)
復(fù)合材料在900'C加熱2h。其它步驟及參數(shù)與具體實施方式
八相同。
具體實施方式
十五本實施方式Ti-Al系金屬間化合物的增韌方法按以下 步驟實現(xiàn) 一、用體積比為8 : 1的乙醇和甘油混合溶液將Ti3Al粉調(diào)成濃度 為lg/ml的漿料；二、鋪設(shè)Ti纖維網(wǎng)，每鋪設(shè)一層Ti纖維網(wǎng)均勻的涂一層Ti3Al 粉末漿料，并使粉末充滿纖維的間隙，鋪設(shè)到預(yù)定厚度lmm，制成預(yù)制件； 三、將步驟二制得的預(yù)制件裝入模具內(nèi)預(yù)熱到400。C，再將純鋁熔化到80(TC 后澆注到模具內(nèi)，通過壓頭施加20MPa的壓力，使鋁液浸滲到預(yù)制件的Ti3Al 粉末和纖維的間隙之中，保溫保壓5min后冷卻至室溫，脫模，得到毛坯，再 車掉外部的鋁，得到鑄態(tài)復(fù)合材料；四、在Ar氣保護下，將鑄態(tài)復(fù)合材料在 50(TC加熱10h，得到增韌的Ti-Al系金屬間化合物。
本實施方式中Ti纖維、Ti3Al和Al按體積份數(shù)比為5 : 45 : 50進行投加。
具體實施方式
十六本實施方式Ti-Al系金屬間化合物的增韌方法按以下 步驟實現(xiàn) 一、用體積比為8 : 1的乙醇和甘油混合溶液將TiAl粉調(diào)成濃度為 lg/ml的粉末漿料；二、鋪設(shè)Ti纖維網(wǎng)，每鋪設(shè)一層Ti纖維網(wǎng)均勻的涂一層 TiAl粉末漿料，并使粉末充滿纖維的間隙，鋪設(shè)到預(yù)定厚度lmm，制成預(yù)制 件；三、將步驟二制得的預(yù)制件裝入模具內(nèi)預(yù)熱到400°C，再將純鋁熔化到 80(TC后澆注到模具內(nèi)，通過壓頭施加20MPa的壓力，使鋁液浸滲到預(yù)制件的 TiAl粉末和纖維的間隙之中，保溫保壓5min后冷卻至室溫，脫模，得到毛坯， 再車掉外部的鋁，得到鑄態(tài)復(fù)合材料；四、在Ar氣保護下，將鑄態(tài)復(fù)合材料 在500"C加熱10h，得到增韌的Ti-Al系金屬間化合物。
本實施方式中Ti纖維、TiAl和Al按體積份數(shù)比為5 : 45 : 50進行投加。
具體實施方式
十七本實施方式Ti-Al系金屬間化合物的增韌方法按以下
7步驟實現(xiàn) 一、用體積比為10 : 1的乙醇和異辛酸稀土混合溶液將Ti粉調(diào)成
濃度為2g/ml的粉末漿料；二、鋪設(shè)Ti6AUV纖維網(wǎng)，每鋪設(shè)一層Ti6Al4V纖 維網(wǎng)均勻的涂一層Ti粉粉末漿料，并使粉末充滿纖維的間隙，鋪設(shè)到預(yù)定厚 度3mm，制成預(yù)制件；三、將步驟二制得的預(yù)制件裝入模具內(nèi)預(yù)熱到50(TC， 再將純鋁熔化到700。C后澆注到模具內(nèi)，通過壓頭施加9MPa的壓力，使鋁液 浸滲到預(yù)制件的Ti粉末和纖維的間隙之中，保溫保壓5min后冷卻至室溫，脫 模，得到毛坯，再車掉外部的鋁，得到鑄態(tài)復(fù)合材料；四、在Ar氣保護下， 且施加5MPa壓力，將鑄態(tài)復(fù)合材料在100(TC加熱0.1h，得到增韌的Ti-Al系 金屬間化合物。
本實施方式中Ti6Al4V纖維、Ti和Al按體積份數(shù)比為20 : 30 : 50進行投加。
具體實施方式
十八本實施方式Ti-Al系金屬間化合物的增韌方法按以下 步驟實現(xiàn) 一、用體積比為積比為15 : 1的乙醇和異辛酸釔混合溶液將Ti粉 調(diào)成濃度為0.8g/ml的粉末漿料；二、鋪設(shè)Ti6Al4V纖維網(wǎng)，每鋪設(shè)一層Ti6Al4V 纖維網(wǎng)均勻的涂一層Ti粉粉末漿料，并使粉末充滿纖維的間隙，鋪設(shè)到預(yù)定 厚度4mm,制成預(yù)制件；三、將步驟二制得的預(yù)制件裝入模具內(nèi)預(yù)熱到600°C， 再將純鋁熔化到75(TC后澆注到模具內(nèi)，通過壓頭施加15MPa的壓力，使鋁 液浸滲到預(yù)制件的Ti粉末和Ti6Al4V纖維的間隙之中，保溫保壓30min后冷 卻至室溫，脫模，得到毛坯，再車掉外部的鋁，得到鑄態(tài)復(fù)合材料；四、在真 空條件下，且施加15MPa壓力，將鑄態(tài)復(fù)合材料在80(TC加熱0.5h，得到增 韌的Ti-Al系金屬間化合物。 '
本實施方式中Ti6Al4V纖維、Ti和鋁合金按體積份數(shù)比為60 : 16 : 24進 行投加。
具體實施方式
十九本實施方式Ti-Al系金屬間化合物的增韌方法按以下 步驟實現(xiàn) 一、用乙醇將Ti3Al粉未調(diào)成濃度為0.8g/ml的粉末漿料；二、纏 繞純Ti纖維，每纏繞一層金屬纖維均勻的涂一層Ti3Al粉末漿料，并使粉末充 滿纖維的間隙，纏繞到預(yù)定厚度5mm，制成預(yù)制件；三、將步驟二制得的預(yù) 制件裝入模具內(nèi)預(yù)熱到63(TC，再將純鋁熔化到85(TC后澆注到模具內(nèi)，通過 壓頭施加15MPa的壓力，使鋁液浸滲到預(yù)制件的Ti3Al粉末和Ti纖維的間隙之中，保溫保壓30min后冷卻至室溫，脫模，得到毛坯，再車掉外部的鋁，得 到鑄態(tài)復(fù)合材料；四、在真空條件下，且施加50MPa壓力，將鑄態(tài)復(fù)合材料 在630。C加熱5h，得到增韌的Ti-Al系金屬間化合物。
本實施方式中Ti纖維、Ti3Al和Al按體積份數(shù)比為50 : 13 : 37進行投加。
具體實施方式
二十本實施方式Ti-Al系金屬間化合物的增韌方法按以下 步驟實現(xiàn) 一、用體積比為5 : 1的乙醇和甘油混合溶液將Ti3Al粉未調(diào)成濃 度為2g/ml的粉末槳料；二、鋪設(shè)Ti纖維網(wǎng)，每鋪設(shè)一層纖維網(wǎng)均勻的涂一 層Ti3Al粉末漿料，并使粉末充滿纖維的間隙，鋪設(shè)到預(yù)定厚度2.5mm，制成 預(yù)制件；三、將步驟二制得的預(yù)制件裝入模具，再將純鋁放到模具上部，裝入 真空爐內(nèi)在70(TC預(yù)熱，在真空狀態(tài)下，保溫2h，通入Ar氣，在0.2大氣壓 下將鋁液浸滲到預(yù)制件的Ti3Al粉末和Ti纖維的間隙之中，再冷卻至室溫，脫 模，得到毛坯，再車掉外部的鋁，得到鑄態(tài)復(fù)合材料；四、在真空條件下，且 施加20MPa壓力，將鑄態(tài)復(fù)合材料在50(TC加熱10h，得到增韌的Ti-Al系金 屬間化合物。
本實施方式中Ti纖維、Ti3Al和Al按體積份數(shù)比為8 : 50 : 42進行投加。
具體實施方式
二十一本實施方式Ti-Al系金屬間化合物的增韌方法按以 下步驟實現(xiàn) 一、用體積比為7 : 1的乙醇和異辛酸稀土混合溶液將Ti3Al粉 未調(diào)成濃度為lg/ml的粉末漿料；二、鋪設(shè)Ti6AUV纖維網(wǎng)，每鋪設(shè)一層纖維 網(wǎng)均勻的涂一層Ti粉粉末漿料，并使粉末充滿纖維的間隙，鋪設(shè)到預(yù)定厚度 4.6mm，制成預(yù)制件；三、將步驟二制得的預(yù)制件裝入模具，再將鋁合金放到 模具上部，裝入真空爐內(nèi)在75(TC預(yù)熱，在真空狀態(tài)下，保溫1.5h，通入空氣， 在0.6大氣壓下將鋁合金液浸滲到預(yù)制體件的Ti3Al粉末和Ti6Al4V纖維的間 隙之中，再冷卻至室溫，脫模，得到毛坯，再車掉外部的鋁，得到鑄態(tài)復(fù)合材 料；四、在真空條件下，且施加8MPa壓力，將鑄態(tài)復(fù)合材料在IOO(TC加熱 10min，得到增韌的Ti-Al系金屬間化合物。
本實施方式中Ti6Al4V纖維、Ti3Al和Al按體積份數(shù)比為25 : 25 : 50進 行投加。
具體實施方式
二十二本實施方式Ti-Al系金屬間化合物的增韌方法按以
下步驟實現(xiàn) 一、用體積比為15 : 1的乙醇和異辛酸釔混合溶液將Ti粉未調(diào)
9成濃度為0.8g/ml的粉末漿料；二、纏繞Ti6Al4V纖維，每纏繞一層纖維均勻 的涂一層鈦粉粉末漿料，并使粉末充滿纖維的間隙，纏繞到預(yù)定厚度6mm， 制成預(yù)制件；三、將步驟二制得的預(yù)制件裝入模具，再將純鋁放到模具上部， 裝入真空爐內(nèi)在80(TC預(yù)熱，在真空狀態(tài)下，保溫40min，通入惰性氣體，在 1大氣壓下將鋁液浸滲到預(yù)制體件的Ti粉末和Ti6Al4V纖維的間隙之中，再冷 卻至室溫，脫模，得到毛坯，再車掉外部的鋁，得到鑄態(tài)復(fù)合材料；四、在真 空條件下，且施加15MPa壓力，將鑄態(tài)復(fù)合材料在70(TC加熱30min，得到增 韌的Ti-Al系金屬間化合物。
本實施方式中Ti6Al4V纖維、Ti和Al按體積份數(shù)比為30 : 40 : 30進行投加。
具體實施方式
二十三本實施方式Ti-Al系金屬間化合物的增韌方法按以 下步驟實現(xiàn) 一、用乙醇將Ti3Al粉未調(diào)成濃度為0.2g/ml的粉末漿料；二、 纏繞Ti纖維，每纏繞一層金屬纖維均勻的涂一層Ti3Al粉末漿料，并使粉末充 滿纖維的間隙，纏繞到預(yù)定厚度5.5mm，制成預(yù)制件；三、將步驟二制得的預(yù) 制件裝入模具，再將鋁合金放到模具上部，裝入真空爐內(nèi)，在85(TC預(yù)熱，在 真空狀態(tài)下，保溫30min，通入惰性氣體，在0.4大氣壓下將鋁合金液浸滲到 預(yù)制件的Ti3Al粉末和Ti纖維的間隙之中，再冷卻至室溫，脫模，得到毛坯， 再車掉外部的鋁，得到鑄態(tài)復(fù)合材料；四、在真空條件下，且施加50MPa壓 力，將鑄態(tài)復(fù)合材料在640。C加熱3h，得到增韌的Ti-Al系金屬間化合物。 本實施方式中Ti纖維、Ti3Al和Al按體積份數(shù)比為10 : 50 : 40進行投加。
具體實施方式
二十四本實施方式Ti-Al系金屬間化合物的增韌方法按以 下步驟實現(xiàn) 一、用乙醇溶液將Ti粉未調(diào)成濃度為5g/ml的粉末漿料；二、 鋪設(shè)Ti6AUV纖維網(wǎng)，每鋪設(shè)一層纖維網(wǎng)均勻的涂一層鈦粉粉末漿料，并使粉 末充滿纖維的間隙，纏繞到預(yù)定厚度3mm，制成預(yù)制件；三、將步驟二制得 的預(yù)制件裝入模具內(nèi)預(yù)熱到550°C，再將純鋁熔化到80(TC后澆注到模具內(nèi)， 通過壓頭施加lOMPa的壓力，使鋁液浸滲到預(yù)制件的Ti粉末和Ti6Al4V纖維 的間隙之中，保溫保壓10min后冷卻至室溫，脫模，得到毛坯，再車掉外部的 鋁，得到鑄態(tài)復(fù)合材料；四、在真空條件下，且施加20MPa壓力，將鑄態(tài)復(fù) 合材料在80(TC加熱0.5h，得到增韌的Ti-Al系金屬間化合物。
10本實施方式中Ti6Al4V纖維、Ti和Al按體積份數(shù)比為10 : 21 : 69進行投加。
本實施方式所得增韌的Ti-Al系金屬間化合物，由圖l中可以看出，復(fù)合 材料中纖維分布均勻，纖維和基體的界面結(jié)合良好，且纖維和基體界面的產(chǎn)物 為Ti-Al系金屬間化合物。
具體實施方式
二十五本實施方式Ti-Al系金屬間化合物的增韌方法按以 下步驟實現(xiàn) 一、用乙醇溶液將Ti粉未調(diào)成濃度為2g/ml的粉末漿料；二、 纏繞Ti6AUV纖維，每纏繞一層纖維均勻的涂一層鈦粉粉末漿料，并使粉末充 滿纖維的間隙，纏繞到預(yù)定厚度3mm，制成預(yù)制件；三、將步驟二制得的預(yù) 制件裝入模具內(nèi)預(yù)熱到60(TC，再將純鋁熔化到850'C后澆注到模具內(nèi)，通過 壓頭施加15MPa的壓力，使鋁液浸滲到預(yù)制件的Ti粉末和Ti6Al4V纖維的間 隙之中，保溫保壓10min后冷卻至室溫，脫模，得到毛坯，再車掉外部的鋁， 得到鑄態(tài)復(fù)合材料；四、在真空條件下，且施加lOMPa壓力，將鑄態(tài)復(fù)合材 料在70(TC加熱2h，得到增韌的Ti-Al系金屬間化合物。
本實施方式中Ti6Al4V纖維、Ti和Al按體積份數(shù)比為30 : 15 : 45進行投加。
本實施方式所得增韌的Ti-Al系金屬間化合物，由圖2中可以看出，纖維和基 體的界面結(jié)合良好，且纖維和基體界面的產(chǎn)物為Ti-Al系金屬間化合物；對其 進行力學(xué)性能測試，由圖3中可以看出，復(fù)合材料的韌性好，脆性小。
權(quán)利要求
1、一種Ti-Al系金屬間化合物的增韌方法，其特征在于Ti-Al系金屬間化合物的增韌方法按以下步驟實現(xiàn)一、用有機溶劑將Ti粉或Ti-Al化合物粉末調(diào)成濃度為0.1～5g/ml的粉末漿料；二、在纖維增強體纏繞或鋪設(shè)過程中，均勻的涂覆Ti粉粉末漿料或Ti-Al化合物粉末漿料，并使Ti粉粉末漿料或Ti-Al化合物粉末漿料充滿纖維增強體的間隙，制成預(yù)制件；三、將鋁液或鋁合金液用加壓浸滲法或真空吸鑄法浸滲到預(yù)制件的粉末和纖維增強體的空隙之中，得到鑄態(tài)復(fù)合材料；四、在0～50MPa的壓頭壓力下，在真空或惰性氣氛保護下，將鑄態(tài)復(fù)合材料在500～1000℃加熱0.05～10h，得到增韌的Ti-Al系金屬間化合物。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種Ti-Al系金屬間化合物的增韌方法，其特 征在于步驟一中Ti粉或Ti-Al化合物粉末的粒徑為10 1000pm。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種Ti-Al系金屬間化合物的增韌方法， 其特征在于步驟一中Ti-Al化合物為Ti3Al、 TiAl、 TiAl3中的一種或其中幾種 的混合。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種Ti-Al系金屬間化合物的增韌方法，其特 征在于步驟一中有機溶劑為乙醇和甘油的混合溶液、乙醇和異辛酸稀土的混合 溶液、乙醇和異辛酸釔的混合溶液或乙醇；其中乙醇和甘油按體積比20 1 : 1 混合，乙醇和異辛酸稀土按體積比20~1 : 1混合，乙醇和異辛酸釔按體積比20~1 : 1混合。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1、 2或4所述的一種Ti-Al系金屬間化合物的增韌方法， 其特征在于步驟二中纖維增強體為鈦的長纖維、鈦的短纖維、鈦的纖維織物、 鈦合金的長纖維、鈦合金的短纖維或鈦合金的纖維織物；纖維增強體的直徑為 0.02 5mm。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種Ti-Al系金屬間化合物的增韌方法，其特 征在于步驟三中的加壓浸滲法按以下步驟實現(xiàn)將步驟二制得的預(yù)制件裝入模 具內(nèi)預(yù)熱到400 800°C，再將純鋁或鋁合金熔化到700 100(TC后澆注到模具 內(nèi)，通過壓頭施加5 20MPa的壓力，使鋁液或鋁合金液浸滲到預(yù)制件的粉末 和纖維增強體的空隙之中，保溫保壓3 30min后冷卻至室溫，脫模，得到毛坯，再車掉外部的鋁，得到鑄態(tài)復(fù)合材料。
7、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種Ti-Al系金屬間化合物的增韌方法，其特 征在于步驟三中的真空吸鑄法按以下步驟實現(xiàn)將步驟二制得的預(yù)制件裝入模 具，再將純鋁或鋁合金放到模具上部，裝入真空爐內(nèi)在700 1000'C預(yù)熱，在 真空狀態(tài)下，保溫0.5 5h，通入惰性氣體或空氣，在0.1 1大氣壓下將鋁液或 鋁合金液浸滲到預(yù)制體的粉末和纖維增強體的空隙之中，再冷卻至室溫，脫模， 得到毛坯，再車掉外部的鋁，得到鑄態(tài)復(fù)合材料。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種Ti-Al系金屬間化合物的增韌方法，其特 征在于步驟四中鑄態(tài)復(fù)合材料在500'C加熱10h。
9、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種Ti-Al系金屬間化合物的增韌方法，其特 征在于步驟四中鑄態(tài)復(fù)合材料在IOOO'C加熱0.05h。
10、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種Ti-Al系金屬間化合物的增韌方法，其特 征在于步驟四中鑄態(tài)復(fù)合材料在80(TC加熱4h。
全文摘要
一種Ti-Al系金屬間化合物的增韌方法，它涉及一種金屬間化合物的增韌方法。本發(fā)明解決了現(xiàn)有Ti-Al系金屬間化合物脆性大、制備工藝復(fù)雜、成本高、以及利用長纖維增強金屬間化合物存在纖維增強體和Ti-Al基體界面易生成脆性界面產(chǎn)物而降低性能的問題。方法配制Ti粉或Ti-Al化合物粉末漿料；制預(yù)制件；將鋁液或鋁合金液用加壓浸滲法或真空吸鑄法浸滲到預(yù)制件中；在真空或惰性氣氛保護下，將鑄態(tài)復(fù)合材料加熱處理，即得增韌的Ti-Al系金屬間化合物。本發(fā)明工藝簡單、成本低，纖維和基體的界面結(jié)合良好，且纖維和基體界面的產(chǎn)物也為Ti-Al系金屬間化合物，材料的韌性好，脆性小。
文檔編號C22C49/12GK101597726SQ20091007223
公開日2009年12月9日 申請日期2009年6月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月10日
發(fā)明者修子揚, 劉艷梅, 姜龍濤, 康鵬超, 楊文澍, 武高輝, 芶華松, 軍 蘇, 陳國欽 申請人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)