以两相区钛合金为基体的超细晶钛基复合材料的制备方法技术

技术编号:10095586 阅读:129 留言:0更新日期:2014-05-28 20:01
本发明专利技术涉及一种以两相区钛合金为基体的超细晶钛基复合材料的制备方法,包括如下步骤:将钛基复合材料进行热加工;然后切割成坯料并进行打磨处理;将试样与模具同时预热,在试样表面和模具内壁均匀涂抹石墨润滑剂;将模具和试样分别进行加热保温;然后将试样放入模具通道内,使试样完全通过等径转角挤压模具的通道转角处,然后对试样立即进行水冷,完成第一道次挤压工艺;再将试样进行机械加工后逆时针旋转90°,头部倒角,经2~4次等径弯曲通道挤压变形后,即得超细晶钛基复合材料。本发明专利技术实现了钛基复合材料的强塑性变形,有效细化了其内部晶粒尺寸,该工艺流程短、操作简单;效率高,成本低;适应性强,可用于钛基复合材料的加工领域。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种,包括如下步骤:将钛基复合材料进行热加工;然后切割成坯料并进行打磨处理;将试样与模具同时预热,在试样表面和模具内壁均匀涂抹石墨润滑剂;将模具和试样分别进行加热保温;然后将试样放入模具通道内,使试样完全通过等径转角挤压模具的通道转角处,然后对试样立即进行水冷,完成第一道次挤压工艺;再将试样进行机械加工后逆时针旋转90°,头部倒角,经2~4次等径弯曲通道挤压变形后,即得超细晶钛基复合材料。本专利技术实现了钛基复合材料的强塑性变形,有效细化了其内部晶粒尺寸,该工艺流程短、操作简单;效率高,成本低;适应性强,可用于钛基复合材料的加工领域。【专利说明】
本专利技术属于材料的塑性加工
,具体涉及一种。
技术介绍
钛及钛合金因优良的机械性能和物理性能,已广泛的应用于航空、航天,能源、电力、石油、化工、生物、医药等各个经济领域。美国,俄罗斯、日本以及欧洲各国从上世纪40年代就开始了海绵钛的工业化以及钛合金材料的大批量生产,我国也于1958年开始了海绵钛的试生产,现在已形成了完整的钛工业体系。但当钛合金材料发展到接近某种性能的最高限度时,单纯依靠改变固溶元素已很难在性能上有质的提高,此时发现通过两种途径可以获得性能更好的钛合金。一种途径是通过强塑性变形制备超细晶钛合金,超细晶组织含有大量的内界面和非平衡晶界结构,因而表现出许多不寻常的物理、化学和力学性能,通过这种细晶强化方式提高钛合金的强度。中国专利申请(申请号为200810017288.8,【专利技术者】吕维洁, 李九霄, 韩远飞, 薛晓冰, 王立强, 张志伟, 覃继宁, 张荻 申请人:上海交通大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种以两相区钛合金为基体的超细晶钛基复合材料的制备方法,其特征在于:包括如下步骤:步骤(1)将钛基复合材料进行热加工,所述钛基复合材料由基体合金和增强体组成,所述基体合金为α+β两相区钛合金,所述增强体由TiC、稀土氧化物颗粒和TiB纤维组成,所述TiC、稀土氧化物颗粒和TiB纤维在钛基复合材料中的体积百分比含量分别为0~3%、0~3%和0~10%;步骤(2)将热加工后的钛基复合材料切割成长方体坯料,头部倒角120°,并对表面及棱边进行打磨处理,表面加工粗糙度Ra≤3.2μm;步骤(3)试样与模具同时预热至150~200℃,在试样表面和模具内壁均匀涂抹石墨润滑剂,厚度为0.05~0.1mm;步骤(4)将一号加热炉升温至500~550℃,放入模具保温65~70分钟,将二号加热炉升温至挤压温度后,将试样放入其中保温15~20分钟;步骤(5)将试样放入模具通道内,放入压杆,施加挤压力,使试样完全通过等径转角挤压模具的通道转角处,然后对试样立即进行水冷,试样在此过程中产生强剪切变形和压缩变形,至此,试样完成第一道次挤压工艺;步骤(6)将完成第一道次挤压变形后的试样进行刨、铣机械加工,去除表面氧化皮,表面加工粗糙度Ra≤3.2μm,试样逆时针旋转90°,头部倒角120°,重复步骤(3)~(5),经2~4次等径弯曲通道挤压变形后,获得表面光滑的超细晶钛基复合材料,即可。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:吕维洁李九霄韩远飞薛晓冰王立强张志伟覃继宁张荻
申请(专利权)人:上海交通大学
类型:发明
国别省市:上海;31

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