增大晶须长径比的钛基复合材料制备方法技术

技术编号:38092659 阅读:17 留言:0更新日期:2023-07-06 09:05
本发明专利技术涉及一种增大晶须长径比的钛基复合材料制备方法,包括钛基复合材料复合粉末的制备步骤和钛基复合材料的激光增材步骤,使所述钛基复合粉末随着单道逐层扫描堆积形成尺寸为50~70

【技术实现步骤摘要】
增大晶须长径比的钛基复合材料制备方法


[0001]本专利技术涉及金属基复合材料增材制造领域,尤其涉及晶须陶瓷相增强钛基复合材料的增材的制备方法。

技术介绍

[0002]钛合金基体中添加陶瓷相颗粒形成的非连续增强钛基复合材料具有高的比强度、比刚度和优异的高温性能,与传统钛合金相比,非连续增强钛基复合材料的使用温度可以提高100~200℃,因此在600~800℃使用温度范围内能够替代镍基高温合金,并且可以减重45%左右,满足航空航天装备领域关键构件对轻质耐热金属结构材料的高要求。目前,TiB、TiC、TiB2、La2O3和Ti5Si3等陶瓷相颗粒已经应用于制备非连续增强钛基复合材料。其中,TiB颗粒与钛的密度相当(增强相TiB的密度为4.54g cm
‑3,钛的密度为4.51g cm
‑3)、热膨胀系数相当(增强相TiB的热膨胀系数为7.2
×
10
‑6℃,钛的热膨胀系数为8.2
×
10
‑6℃)、强度高且热力学稳定性等优异性能,是非连续增强钛基复合材料主要使用的陶瓷相增强颗粒。此本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种增大晶须长径比的钛基复合材料制备方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤一、钛基复合材料复合粉末的制备:将钛合金粉末和陶瓷增强相粉末的混合粉末依次进行球磨混粉工艺和干燥处理得到干燥的钛基复合粉末;步骤二、钛基复合材料的激光增材:将所述的钛基复合粉末以同轴送粉方式放置在基板上并同步激光光束照射,所述激光光束的光斑对在基板板面上钛基复合粉末进行单道逐层扫描,所述同轴送粉速度为5~10g/min,单道逐层扫描速度为5~15mm/s,激光光束的功率为2000~3000W,使钛基复合粉末形成微小熔池,微小熔池内的钛基复合粉末发生原位自生反应在300~1500ms内形成TiB晶须,最终,所述钛基复合粉末随着单道逐层扫描堆积形成尺寸为50~70
×5×
30~50mm的钛基复合材料,即得到了原位自生长径比大于10的TiB晶须增强钛基复合材料。2.如权利要求1所述的增大晶须长径比的钛基复合材料制备方法,其特征在于,所述步骤二中所述的基板是以x轴和y轴组成的平面板,所述的单道逐层扫描即为所述激光光斑在沿基板X方向移动完成一层扫描后暂停500ms~1s,再沿着

X方向移动完成下一层扫描,重复扫描过程,最终在所述基板的垂直Z方向上堆积形成所述的钛基复合材料。3.如权利要求1所述的增大晶须长径比的钛基复合材料制备方法,其特征在于,在所述的步骤一对钛基复合粉末的干燥是将所述球磨混粉工艺处理后的钛基复合粉末置于真空干燥箱进行的干燥处理,真空干燥箱保持真空度≥

0.1MPa,温度设置为80~100℃,保温时间1~3h;用于避免在所述的步骤二中产生水蒸气导致钛基复合材料产生气孔缺陷。4.如权利要求1所述的增大晶须长径比的钛基复合材料制备方法,其特征在于,步骤一中所述的陶瓷增强...

【专利技术属性】
技术研发人员:李莲李淼泉
申请(专利权)人:西北工业大学
类型:发明
国别省市:

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