耐高温钛基复合材料及其铸件制备方法技术

本发明专利技术公开了一种耐高温钛基复合材料及其铸件制备方法。所述制备方法包括：将耐高温钛基复合材料的原料进行干燥处理；将干燥后原料中的B<subgt;4</subgt;C粉和C粉逐层均匀置于其他原料的混合物中，压制为圆柱形电极棒，并进一步焊接为长电极；将长电极进行真空自耗熔炼，并将其得到的铸锭进行分割，再进行感应熔炼，至其熔化后，通过离心浇注工艺进行浇注，将得到的铸件进行热等静压处理，获得耐高温钛基复合材料铸件。本发明专利技术的制备方法能够大幅提高产品合格率，为稳定批量制备高洁净度、高质量、高性能钛基复合材料铸件提供了新的思路。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于钛基复合材料及其铸件制备方法的，特别涉及双联熔炼工艺制备耐高温钛基复合材料铸件的方法。

技术介绍

1、近年来，航空航天等高端领域对大型复杂薄壁件的需求日益增多，熔模铸造作为一种近净成形技术，适用于批量生产，可极大地减少甚至避免机械加工、显著降低生产成本，因此表现出更大的优越性，但将其应用于耐高温钛基复合材料构件的制备时面临诸多问题。如，高活性的熔融钛基合金几乎与所有耐火材料均可发生界面反应，导致气孔、夹杂等缺陷产生，严重恶化铸件性能；同时，熔融态钛基合金粘度较大、流动性较差，充型过程过热度难以维持在理想水平，充型能力明显不足，大大提高了铸件制造难度；此外，由于钛基合金凝固收缩率较大，凝固过程还易产生缩松缩孔及冷裂等缺陷。其中，缩松缩孔作为合金凝固过程最常见的铸造缺陷之一会显著恶化铸件力学性能，如强度、疲劳寿命、蠕变能力等。特别地，钛基复合材料中增强相的存在会显著提高金属液粘度，降低金属液流动性，从而导致凝固补缩大幅受限，缩松缩孔等缺陷更容易形成。增强相的加入还会诱发更为复杂的金属液流动行为，如在金属液前沿产生magnus现象，进一步增大铸造难本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.耐高温钛基复合材料，其特征在于，其包括合金基体和增强相，其中，所述合金基体按质量百分比计，包括：Al：4.5～7％、Sn：2.5～5.5％、Zr：5～10％、Nb：0.5～3％、Mo：0.5～3％、W：0.3～2％、Si：0.1～0.5％和余量的Ti，所述增强相按占耐高温钛基复合材料的体积百分比计，包括：TiC：0.1～2.5％和TiB：0.1～2.5％。

2.根据权利要求1所述的耐高温钛基复合材料，其特征在于，所述合金基体按质量百分比计，包括：Al：6％、Sn：4％、Zr：7％、Nb：1％、Mo：1％、W：1％、Si：0.2％和余量的Ti；所述增强相按占耐高温钛基复合材...

【技术特征摘要】

1.耐高温钛基复合材料，其特征在于，其包括合金基体和增强相，其中，所述合金基体按质量百分比计，包括：al：4.5～7％、sn：2.5～5.5％、zr：5～10％、nb：0.5～3％、mo：0.5～3％、w：0.3～2％、si：0.1～0.5％和余量的ti，所述增强相按占耐高温钛基复合材料的体积百分比计，包括：tic：0.1～2.5％和tib：0.1～2.5％。

2.根据权利要求1所述的耐高温钛基复合材料，其特征在于，所述合金基体按质量百分比计，包括：al：6％、sn：4％、zr：7％、nb：1％、mo：1％、w：1％、si：0.2％和余量的ti；所述增强相按占耐高温钛基复合材料的体积百分比计，包括：tic：1.25％和tib：1.25％。

3.权利要求1或2所述的耐高温钛基复合材料的铸件制备方法，其特征在于，其包括：

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，其还包括：将焊接得到的长电极的焊缝区域进行机械处理，使焊缝区无氧化层和污染物存在；和/或，去除所述铸锭表面的氧化层和污染物，其后进行所述分割。

5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，其中，所述真空自耗熔炼使用真空自耗熔炼炉；和/或，所述感应熔炼使用水冷铜坩埚感应熔炼炉。

6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，其中，所述真空自耗熔炼的真空度低于10-2pa；和/或，所述感应熔炼的电压为400～550kv、电流为1.5～2.5...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈玉勇，李宝辉，吴敬玺，周海涛，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：