基于Ti元素粉末和Al元素粉末制备TiAl金属间化合物零件的方法技术

基于Ti元素粉末和Al元素粉末制备TiAl金属间化合物零件的方法，它涉及一种制备TiAl金属间化合物零件的方法，属于金属零件精密锻造成形工艺技术领域。本发明专利技术的目的是通过采用基于Ti/Al元素粉末锻造与后续反应烧结的新工艺方法，解决传统等温锻造方法制备TiAl金属间化合物零件存在成形难度大、现有模具材料难以满足工艺要求、工艺成本高、能耗大的问题。方法：一、混粉；二、制备Ti/Al粉末预成型坯；三、Ti/Al粉末体低温精密模锻成型；四、Ti/Al粉末锻件反应烧结；五、高温复压矫形，即得到TiAl金属间化合物零件。本发明专利技术主要用于利用Ti元素粉末和Al元素粉末制备TiAl金属间化合物零件。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种制备TiAl金属间化合物零件的方法，属于金属零件精密锻造成形工艺

技术介绍
随着航空航天、汽车制造等行业的迅猛发展，对轻质耐热金属结构材料的性能提出了越来越高的要求。在这种背景下，具有低密度、高比强度、高比模量以及优异的高温力学性能、抗氧化性能的TiAl金属间化合物材料成为近十几年来材料领域研究的重点，并有可能在一些领域成功取代传统的高温结构材料镍基高温合金。目前TiAl金属间化合物零件的成形方法主要有:(I)铸造；(2)塑性加工。采用铸造方法，虽然构件的成形相对容易，但铸造偏析、组织粗大以及疏松缩孔等缺陷，通常难以保证获得理想的力学性能和满足高温结构零件的设计要求。因此，重要用途的TiAl金属间化合物零件，必须采用塑性加工方法制造。但是，TiAl金属间化合物的晶体结构为LlO型有序晶体结构，对称性低、滑移系少，在1000°C以下具有又硬又脆的力学特性，塑性加工成形性很差。TiAl材料的锻造成形，通常需要在1200°C以上温度进行等温锻造才可以实现，不仅工艺成本极高，而且现有模具材料很难满足如此高温下等温锻造工艺要求。因此，开发高性能TiAl金属间化合物本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于Ti元素粉末和Al元素粉末制备TiAl金属间化合物零件的方法，其特征在于基于Ti元素粉末和Al元素粉末制备TiAl金属间化合物零件的方法是通过以下步骤实现的：一、混粉：首先将Ti元素粉末、Al元素粉末和R元素粉末混合均匀，得到混合粉末；步骤一中所述的混合粉末中Ti元素与Al元素的原子百分比为(0.85～1.25):1；步骤一中所述的混合粉末中R元素的原子百分含量小于10%；二、Ti/Al粉末预成型坯的制备：在压应力为800MPa～1000MPa下对步骤一得到的混合粉末进行压制成型，得到Ti/Al粉末预成型坯；三、Ti/Al粉末体低温精密模锻成型：在压应力为1000MPa～1200MPa和温...

【技术特征摘要】
1.基于Ti元素粉末和Al元素粉末制备TiAl金属间化合物零件的方法，其特征在于基于Ti元素粉末和Al元素粉末制备TiAl金属间化合物零件的方法是通过以下步骤实现的: 一、混粉:首先将Ti元素粉末、Al元素粉末和R元素粉末混合均匀，得到混合粉末；步骤一中所述的混合粉末中Ti元素与Al元素的原子百分比为(0.85 1.25):1 ;步骤一中所述的混合粉末中R元素的原子百分含量小于10% ； 二、Ti/Al粉末预成型坯的制备:在压应力为800MPa IOOOMPa下对步骤一得到的混合粉末进行压制成型，得到Ti/Al粉末预成型坯； 三、Ti/Al粉末体低温精密模锻成型:在压应力为IOOOMPa 1200MPa和温度为20°C 500°C条件下对步骤二得到的Ti/Al粉末预成型坯进行精密模锻成型，得到Ti/Al粉末锻件； 四、Ti/Al粉末锻件反应烧结:在温度为1100°C 1250°C下对步骤三得到的Ti/Al粉末锻件进行烧结处理，得到TiAl金属间化合物组织粗零件； 五、高温复压矫形:首先将按步骤四得到的TiAl金属间化合物组织粗零件加热到1100°C 1250°C，然后放入矫形模腔内在压应力为300MPa 500MPa下进行高温复压矫形，即得到TiAl金属间化合物零件。2.根据权利要求1所述的基于Ti元素粉末和Al元素粉末制备TiAl金属间化合物零件的方法，其特征在于步骤一中所述的R元素粉末为Ti元素粉末、Al元素粉末、Nb元素粉末、Cr元素粉末、W元素粉...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡连喜，王欣，邓太庆，孙宇，刘祖岩，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：