一种大尺寸金属铝化物曲面薄壁构件制备方法技术

本发明专利技术是一种大尺寸金属铝化物曲面薄壁构件制备方法，涉及金属间化合物构件制备成形技术领域；具体步骤为：确定A、B原始板材的厚度比、厚度与层数；原始板材表面处理；热压预复合获得A/B叠层复合板；轧制复合减薄获得A/B微叠层复合板；A/B微叠层复合板气压成形；原位一级反应扩散；原位二级反应合成；本发明专利技术把脆性金属铝化物板材的制备与成形转化为塑性良好的纯金属微叠层复合板制备成形，解决了金属铝化物板材直接制备及二次成形难的问题，运用先成形，后成材的反向思路，使纯金属微叠层复合板成形在先，金属铝化物生成在后，金属铝化物生成后不再二次成形，避免了金属铝化物薄壁构件直接高温成形导致的组织性能恶化。

【技术实现步骤摘要】
一种大尺寸金属铝化物曲面薄壁构件制备方法
本专利技术涉及金属间化合物构件制备与成形
，具体涉及一种大尺寸金属铝化物曲面薄壁构件制备方法。
技术介绍
新一代空天飞行器正向高马赫数、高承载、超长航时和超远航程的方向迅速发展，对轻质耐高温薄壁构件的需求不断加大，例如，高超声速飞行器可实现Ma6~20马赫的飞行速度，但飞行时产生的气动热会使发动机进气道等关键部件遭遇严重的热障冲击，温度可达700°C以上。而热障冲击将导致金属强度大大削弱，发动机表面出现形变，甚至会导致飞行器解体。因此，新一代空天飞行器对700°C以上轻质耐热构件的需求越来越迫切，尤其体现在以进气道、隔离段及尾喷管为代表的异形截面整体薄壁构件中。目前，此类构件多采用Ni基高温合金制备，但Ni基高温合金密度过大（7.9~8.5g·cm-3），对于“克克计较”的空天飞行器来说，易引起结构超重，严重影响其服役性能。因此，迫切需要采用新型轻质耐热材料代替Ni基高温合金来制造空天飞行器进气道等关键薄壁构件。钛/镍铝金属间化合物同时具备金属键及共价键特点，相比于陶瓷及高温合金，具有低密度、高热本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大尺寸金属铝化物曲面薄壁构件制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/na）根据要制备的金属铝化物AxBy，确定原料纯金属板A 和B的厚度比、厚度与层数；/nb）将表面预处理后的A板和B板交替叠放进行热压预复合，得A/B叠层热压预复合板；/nc）将A/B叠层热压预复合板轧制，使其厚度减薄至设定厚度，获得A/B微叠层复合板；/nd）将A/B微叠层复合板进行加热气压成形，使其充分贴模成形；/ne）原位一级反应扩散：将贴模成形后的A/B微叠层复合板继续于600～650℃，气体压力10～50MPa下保温保压1～6h，使构件中的Al元素充分扩散至其余成分中；/nf）原位二级反应合成：在1100-12...

【技术特征摘要】
1.一种大尺寸金属铝化物曲面薄壁构件制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
a）根据要制备的金属铝化物AxBy，确定原料纯金属板A和B的厚度比、厚度与层数；
b）将表面预处理后的A板和B板交替叠放进行热压预复合，得A/B叠层热压预复合板；
c）将A/B叠层热压预复合板轧制，使其厚度减薄至设定厚度，获得A/B微叠层复合板；
d）将A/B微叠层复合板进行加热气压成形，使其充分贴模成形；
e）原位一级反应扩散：将贴模成形后的A/B微叠层复合板继续于600～650℃，气体压力10～50MPa下保温保压1～6h，使构件中的Al元素充分扩散至其余成分中；
f）原位二级反应合成：在1100-1200℃，气体压力10～50MPa下保温保压1-2h，使A/B微叠层复合板充分反应生成AxBy，从而获得AxBy金属铝化物曲面薄壁构件。


2.根据权利要求1所述的一种大尺寸金属铝化物曲面薄壁构件制备方法，其特征在于，根据金属铝化物AxBy中A原子与B原子的原子个数比x:y来确定纯金属板A板、B板的厚度比；A板、B板层数根据其原始厚度和A/B微叠层复合板的设定厚度确定；A/B微叠层复合板的设定厚度根据曲面薄壁构件的设计厚度确定。


3.根据权利要求2所述的一种大尺寸金属铝化物曲面薄壁构件制备方法，其特征在于，金属铝化物AxBy制备所采用的原始板材的厚度比由式确定，其中M，ρ分别为摩尔质量与密度。


4.根据权利要求1-3任意一项所述的一种大尺寸金属铝化物曲面薄壁构件制备方法，其特征在于，A为Ni或Ti，B为Al；最终所制得曲面薄壁构件的材料类型为单相AB或单相A3B或A、A3B、AB中两者或三者的混合物。


5.根据权利要求1所述的一种大尺寸金属铝化物曲面薄壁构件制备方法，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：林鹏，鲁羽鹏，孟令健，
申请(专利权)人：太原理工大学，
类型：发明
国别省市：山西;14