晶内析出强化异质结构钛基复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种晶内析出强化异质结构钛基复合材料及其制备方法，该方法包括：步骤一、采用磁控溅射方法在钛基预合金粉末的表面镀覆均匀致密的金属膜层进行改性，然后与未改性的钛基预合金粉末进行球磨混匀得到异质复合粉末；二、将异质复合粉末进行致密化烧结，获得晶内析出强化的钛合金坯料，然后经变形加工，得到晶内析出强化异质结构钛基复合材料。本发明专利技术的烧结过程中金属膜层元素快速向内扩散形成析出相，不仅增加了β相的体积分数，有利于提高钛基体的塑性，而且其快共析反应有利于细化α/β片层尺寸，提高强度和塑性，获得晶内析出强化异质结构的组织特征，得到高强高均匀延伸率的钛基复合材料，可适用于航天、耐磨耐蚀等领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于金属材料强韧化设计，具体涉及一种晶内析出强化异质结构钛基复合材料及其制备方法。

技术介绍

1、ti-6al-4v(tc4)合金具有优异的力学性能、耐腐蚀性和高温稳定性，被广泛应用于航天、汽车制造和医疗器械等领域。然而，传统仅仅通过简单熔炼制备的tc4材料存在一些问题。首先，由于其晶粒尺寸较大，导致材料的塑性和韧性较低。其次，由于tc4材料的成分均匀性不高，导致材料的力学性能和塑性匹配有待提高。因此，研究人员一直致力于寻找方法来改善tc4材料的力学性能和塑性匹配。

2、一种常见的方法是通过添加微量的合金元素来改善tc4材料的性能。例如，通过添加钒(v)和铁(fe)等元素，可以使tc4材料的强度和塑性得到提高。然而，这种方法存在一些缺点，如合金元素的添加量有限，难以实现材料性能的进一步优化。

3、另一种方法是通过表面处理来改善tc4材料的性能。例如，通过在tc4材料表面形成铜层，可以提高材料的强度和塑性。铜层能够提供良好的粘接界面，使得tc4材料的晶粒细化，从而提高材料的塑性和韧性。然而，传统的表面处理方法存在一些问题，如本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.晶内析出强化异质结构钛基复合材料的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的晶内析出强化异质结构钛基复合材料的制备方法，其特征在于，步骤一中所述钛基预合金粉末由等离子旋转电极法制备而得，粉末球形度良好，无行星粉，粉末粒度为15μm～53μm，化学成分符合GB/T 3620.1-2007《钛及钛合金牌号和化学成分》。

3.根据权利要求1所述的晶内析出强化异质结构钛基复合材料的制备方法，其特征在于，步骤一中所述金属膜层的成分为金属铜。

4.根据权利要求1所述的晶内析出强化异质结构钛基复合材料的制备方法，其特征在于，步骤一中所述...

【技术特征摘要】

1.晶内析出强化异质结构钛基复合材料的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的晶内析出强化异质结构钛基复合材料的制备方法，其特征在于，步骤一中所述钛基预合金粉末由等离子旋转电极法制备而得，粉末球形度良好，无行星粉，粉末粒度为15μm～53μm，化学成分符合gb/t 3620.1-2007《钛及钛合金牌号和化学成分》。

3.根据权利要求1所述的晶内析出强化异质结构钛基复合材料的制备方法，其特征在于，步骤一中所述金属膜层的成分为金属铜。

4.根据权利要求1所述的晶内析出强化异质结构钛基复合材料的制备方法，其特征在于，步骤一中所述磁控溅射方法采用的金属靶材质量纯度为99.995％。

5.根据权利要求1所述的晶内析出强化异质结构钛基复合材料的制备方法，其特征在于，步骤一中所述磁控溅射方法采用的镀膜的功率为100w，溅射偏压为0v，真空度为6×10-3pa...

【专利技术属性】
技术研发人员：董龙龙，张霜，陈安琦，李响，张伟，李亮，霍望图，
申请(专利权)人：西北有色金属研究院，
类型：发明
国别省市：