一种原位自生钛铝碳强韧化TiAl₃金属间化合物及其制备方法

摘要

一种原位自生钛铝碳强韧化TiAl₃金属间化合物及其制备方法，将Ti粉、Al粉、TiC粉和多壁碳纳米管球磨混合均匀，干燥后冷压成型，再进行真空热压烧结固化，得原位自生钛铝碳强韧化TiAl₃金属间化合物。该材料由基体相TiAl₃和增强相Ti₂AlC和Ti₃AlC₂的混合物或Ti₂AlC构成，不含杂质相。本发明工艺简单、可控性强、烧结温度低、制备成本低、产物纯度高、杂质含量低、强韧化效果明显，可大大改善TiAl₃金属间化合物的强度和韧性，制得的材料弯曲强度最大为343MPa，较TiAl₃提高了2倍多，断裂韧性最大为6.5MPa·m^1/2，较TiAl₃提高了3倍多，有望实现工程应用。

主权项

一种原位自生钛铝碳强韧化TiAl₃金属间化合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、按质量分数计，将46.98%～50.95%的Ti粉、27.56%～29.53%的Al粉、18.04%～23.98%的TiC粉和1.48%～2.50%的多壁碳纳米管装入球磨罐内，球磨至物料混合均匀，得到混合粉体；步骤二、将混合粉体烘干后装入模具中，冷压成型，然后放入真空热压炉内进行真空热压烧结固化，以5～10℃/分钟的升温速率从室温升温至1300～1400℃的烧结温度，在烧结温度下保温1～2小时后随炉自然冷却，得到原位自生钛铝碳强韧化TiAl₃金属间化合物。