一种Ti₅Si₃/TiAl复合材料的制备方法

摘要

一种Ti5Si3/TiAl复合材料的制备方法，它涉及一种复合材料的制备方法。本发明解决采用现有技术制备的TiAl复合材料存在均匀性不好、致密度较低以及成本高的问题。方法：纯钛颗粒堆积到钢模具中得多孔钛预制体，Al-Si合金铸锭线切割成块体，置于多孔钛预制体上，真空热压烧结，冷却至室温后退模，即得Ti5Si3/TiAl复合材料。本发明有效提高材料致密度(95％～98％)和结构均匀性，提高了高温强度、蠕变性能和抗氧化性，满足实用化的需要；省去了粉末冶金工艺中球磨混粉的过程，减少了Ti、Al发生氧化及融入新杂质的机会，降低氧化与杂质对TiAl基合金板材的负面影响；工艺简单，操作容易，设备少，成本低。

主权项

一种Ti5Si3/TiAl复合材料的制备方法，其特征在于Ti5Si3/TiAl复合材料的制备方法按以下步骤实现：一、采用直径为80～120μm纯钛颗粒直接堆积到钢模具中，得多孔钛预制体；二、将Al-Si合金铸锭线切割成与钢模具形状尺寸相当的块体，然后置于多孔钛预制体上，再置于真空热压烧结炉中，抽真空至0.001～0.01Pa，然后以10～20℃/mmin的速度升温至640～800℃并保温30～60min，再加压到5～30MPa，保压0.5～3h，继续升温至1100～1400℃，在压力为10～30MPa的条件下烧结1～4h，保压冷却至室温后退模，即得Ti5Si3/TiAl复合材料；其中Al-Si合金与纯钛的质量百分比为35～39∶61～65，Al-Si合金中Si的含量为3.6～16.7wt.％。