The invention belongs to the field of titanium alloy material, especially the preparation method of titanium alloy with titanium carbide silicon carbide titanium boron carbide particle reinforced titanium alloy, and relates to a preparation method of three particle reaction reinforced alloy materials with titanium carbide silicon carbide and titanium borate. The titanium carbide particle precursor powder is blown into the titanium alloy by a mixture of carbon dioxide, methane, argon and oxygen. Mixing, stirring, modification, refining and pouring were used to obtain ingots through 105 with backpressure.
【技术实现步骤摘要】
一种碳化钛-碳化硅-硼化钛粒子增强钛合金的制备方法
本专利技术属于钛合金材料领域,特别是一种碳化钛-碳化硅-硼化钛粒子增强钛合金的制备方法,涉及到采用碳化钛-碳化硅-硼化钛三种粒子反应增强合金材料的制备方法。
技术介绍
目前,钛合金主要应用于航空航天领域,同时,钛合金在医用材料领域方面的需求量也越来越大,具有良好的抗氧化性、耐腐蚀性和可加工性目前在口腔医学牙齿材料方面得到了很好的应用。Ti合金具有熔点高、密度低、弹性模量高、有很好的组织稳定性、抗腐蚀性和抗蠕变性以及高的比强度和比刚度等优点,具有广阔的应用前景。但是,钛合金一般存在室温塑性较低的问题,同时高温的抗氧化能力有待进一步提升。通过粒子增强可以提高合金的韧性、强度和硬度,同时选择高熔点粒子对材料进行增强,可提高钛合金的韧性和高温强度。TiC粒子具有硬度高,化学性质稳定(不溶于水,溶于硝酸)的优点,被用于制造金属陶瓷,耐热合金和硬质合金;碳化硅粒子具有硬度高,化学性能稳定、导热系数高、热膨胀系数小、耐磨性能好;TiB2粒子属于高强高硬粒子,熔点很高,并且与Ti合金热膨胀系数接近,相容性较好;将上述三种物质通过反应生成增强粒子,均匀分布在钛合金基体中,能使钛合金达到更高的强度、疲劳寿命和耐磨性。基于上述目的,采用在钛合金中添加无毒、无污染的碳化钛-碳化硅-硼化钛粒子来增强钛合金材料的强度、良好的韧性和硬度及抗氧化性的方法。本专利技术钛合金基体材料的化学成分及重量百分比为:Al:6.5%-9.75%,V:1.5%-2.5%,余量为Ti;目前我国现有的钛合金材料在专利103243235A中,经研究、分析表明 ...
【技术保护点】
一种碳化钛‑碳化硅‑硼化钛粒子增强钛合金的制备方法,其特征是通过二氧化碳、甲烷、氩气和氧气的混合气体将碳化钛‑碳化硅‑硼化钛粒子前驱体粉末吹入钛合金熔体中,通过反应生成碳化钛‑碳化硅‑硼化钛增强微粒,反应完成后,再向钛合金熔体中添加银粉末和铜粉末,经过机械化混合搅拌、变质处理、精炼、浇注,获得铸锭通过带背压的105
【技术特征摘要】
1.一种碳化钛-碳化硅-硼化钛粒子增强钛合金的制备方法,其特征是通过二氧化碳、甲烷、氩气和氧气的混合气体将碳化钛-碳化硅-硼化钛粒子前驱体粉末吹入钛合金熔体中,通过反应生成碳化钛-碳化硅-硼化钛增强微粒,反应完成后,再向钛合金熔体中添加银粉末和铜粉末,经过机械化混合搅拌、变质处理、精炼、浇注,获得铸锭通过带背压的105o拐角的等通道弯角挤压变形获得具有高强度的纳米碳化钛-碳化硅-硼化钛粒子增强钛合金材料;(a)碳化钛-碳化硅-硼化钛粒子增强钛基合金材料的钛合金基体使用合金的化学成分及质量百分比为:Al:6.5%-9.75%,V:1.5%-2.5%,余量为Ti;(b)混合气体中各组分的体积配比为甲烷(8-45):氩气(8-35):氧气(8-35):二氧化碳(8-70);混合气体的压力为0.05-0.3MPa,气体流量0.02-0.15m3/min;(c)碳化钛-碳化硅-硼化钛粒子前驱体制备方法:将石英砂粉末、氢化钛、二氧化钛、锰粉、氯化钠粉末、硼砂采用加入无水乙醇并搅拌均匀,通过超声振荡处理,然后加入纳米尺寸的活性炭粉末,继续超声振荡处理,然后在真空炉中再充氩气1550-1800℃高温煅烧下并保温3小时,随炉冷却然后研磨得到平均粒子度为40纳米-100纳米的前驱体粉末;(d)向钛合金熔体中所添加的银粉末和铜粉末是通过机械化球磨法24小时获得的平均微粒度为40纳米-100纳米的微粒;(e)所述碳化钛-碳化硅-硼化钛粒子增强钛基合金材料的制备方法,碳化钛-碳...
【专利技术属性】
技术研发人员:徐淑波,孙星,亓治豪,
申请(专利权)人:山东建筑大学,
类型:发明
国别省市:山东,37
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