扩散焊接制备Ti-TiBw/Ti层状复合材料的方法

摘要

扩散焊接制备Ti-TiBw/Ti层状复合材料的方法。本发明涉及一种具有层状结构的Ti-TiBw/Ti复合材料的制备方法。本发明为解决现有层状钛基复合材料层的平整性和均匀性难以保证的技术问题，方法：一、称取原料；二、TiBw/Ti复合材料的制备；三、TiBw/Ti复合材料箔材的制备；四、层状Ti-TiBw/Ti复合材料的制备。本发明制备的Ti-TiBw/Ti层状复合材料具有良好的平整性和均匀性，具有较高的致密度大，致密度可达99.3%，通过调整Ti板、TiBw/Ti复合材料板材的厚度以及两者之间的层厚比和增强体的体积分数，可以实现层状材料强塑性和强韧化的控制，且断裂韧性获得较大提高。

主权项

扩散焊接制备Ti‑TiBw/Ti层状复合材料的方法，其特征在于扩散焊接制备Ti‑TiBw/Ti层状复合材料的方法按以下步骤进行：一、称取原料：称取Ti箔材、球形Ti粉和增强体材料TiB₂；所述的Ti箔材与球形Ti粉的质量比为1：(1～3)，所述的Ti箔材与增强体材料TiB₂的质量比为100：(3～8)，所述的增强体材料TiB₂为能够与Ti原位反应生成晶须的化合物粉体；所述的能够与Ti原位反应生成晶须的化合物粉体的粒径为3μm～8μm；所述的Ti箔材的厚度为50μm～500μm；所述的球形Ti粉的粒径为80μm～200μm；二、TiBw/Ti复合材料的制备：将步骤一称取的球形Ti粉和增强体材料TiB₂以球料比为5：1球磨5h～8h，然后在真空度为4×10^‑2Pa～8×10^‑2Pa的条件下，先由室温升温至温度为300～500℃，并在温度为300～500℃下保温30min～60min，然后以10℃/min～20℃/min的速度由温度为300～500℃匀速升温至温度为1100～1300℃，同时压强以0.6MPa/min～1.2MPa/min的速度由常压匀速升高至压强为15MPa～30MPa，并在温度为1100～1300℃和压强为15MPa～30MPa的条件下保持1h～2h，再由温度为1100～1300℃降温至温度为700～900℃，泄压，得到TiBw/Ti复合材料；其原位反应化学方程式为：Ti+TiB₂→TiBw；三、TiBw/Ti复合材料箔材的制备：将步骤二得到的TiBw/Ti复合材料线切割至厚度为200μm～500μm的箔材，然后用质量浓度为5％～10％的HF溶液浸蚀表面，得到厚度为100μm～400μm的TiBw/Ti复合材料箔材；四、层状Ti‑TiBw/Ti复合材料的制备：将步骤三得到的TiBw/Ti复合材料箔材和步骤一称取的Ti箔材在真空度为4×10^‑2Pa～8×10^‑2Pa的条件下，先由室温升温至温度为300～500℃，并在温度为300～500℃下保温30min～60min，然后以10℃/min～20℃/min的速度由温度为300～500℃匀速升温至温度为1000～1200℃，同时压强以0.6MPa/min～1.2MPa/min的速度由常压匀速升高至压强为15MPa～30MPa，并在温度为1000～1200℃和压强为15MPa～30MPa的条件下保持1h～2h，再由温度为1000～1200℃降温至温度为400～500℃，泄压，得到层状Ti‑TiBw/Ti复合材料；所述的步骤三得到的TiBw/Ti复合材料箔材和步骤一称取的Ti箔材的厚度比为3：(1～5)。