[发明专利]一种Zr-Ta纳米片增强Ti-Mo基复合材料及制备方法

权利要求书

1.Zr-Ta纳米片增强Ti-Mo基复合材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

A)将Zr-Ta板和Ti-Mo板按照Ti-Mo/Zr-Ta/Ti-Mo/Zr-Ta……Ti-Mo/Zr-Ta/Ti-Mo的顺序交替堆叠，共堆叠21层，其中所述Zr-Ta板是Ta的质量百分含量为30～50％，尺寸为(100-140mm)×(50-70mm)×(0.3-0.5mm)的Zr-Ta板，Ti-Mo板是Mo的质量百分含量为10～20％，尺寸为(100-140mm)×(50-70mm)×(1.7-1.5mm)的Ti-Mo板，

将堆叠的Ti-Mo板和Zr-Ta板放入包套内，然后将上钛板和下钛板通过氩弧焊的方式焊合，并通过包套预留的方孔对包套抽真空至0.1～1Pa的真空度范围，最后采用高温真空封泥将方孔密封，得到包套板坯，其中，所述包套包括两端折弯的上钛板和两端折弯的下钛板，包套的侧面设有所述方孔，上钛板和下钛板均选用商用纯钛；

B)将包套板坯加热到600～700℃并保温20～30min，完成挤压前预热；将预热后的包套板坯在600吨卧式挤压机上以15～25mm/s的速度进行挤压变形；挤压过程中通过安装在挤压筒衬套中的电感应加热器对包套板坯进行加热保温，挤压温度控制在400～500℃，挤压比为0.3～0.5；

C)将挤压后的包套板坯置于箱式电阻炉中加热，加热温度为500～600℃，保温10～30min；加热完成后将包套板坯放入轧机进行3个道次的轧制，单道次变形量依次为60％～70％，55％～65％及45％～55％，轧制总变形量不低于90％～95％；轧制完成后去除包裹在堆叠的Ti-Mo板和Zr-Ta板外面的包套，得到Zr-Ta微米片增强Ti-Mo层状复合板，即具有亚微米结构的Zr-Ta/Ti-Mo层状复合板；

D)采用线切割和/或机加工的方法从经上述步骤获得的具有亚微米结构的Zr-Ta/Ti-Mo层状复合板上切割原材料板材，并通过对其进行机械打磨和超声清洗的方式获得具有新鲜表面的具有亚微米结构的Zr-Ta/Ti-Mo层状复合板；

E)制作第二包套板坯，其中，第二包套板坯所用的第二包套包括两端折弯的上铁板和两端折弯的下铁板，第二包套的侧面设有用于透气的方孔，上下铁板选用商用纯铁，包括：首先将80～120块具有亚微米结构的Zr-Ta/Ti-Mo层状复合板进行堆垛，并将堆垛好的Zr-Ta/Ti-Mo层状复合板放入下铁板内，然后将上铁板和下铁板通过氩弧焊的方式焊合，并通过包套预留的方孔对包套抽真空至1～2Pa的真空度范围，最后采用高温真空封泥将方孔密封，得到第二包套板坯；

F)利用箱式电阻炉将第二包套板坯加热到700～800℃并保温10～30min，完成挤压前预热；将预热后的第二包套板坯在600吨卧式挤压机上以10～20mm/s的速度进行挤压变形；挤压过程中通过安装在挤压筒衬套中的电感应加热器对第二包套板坯进行加热保温，挤压温度控制在500～550℃，挤压比为0.3～0.5；

G)将挤压后的第二包套板坯置于箱式电阻炉中加热，加热温度为550～650℃，保温10～30min；加热完成后将第二包套板坯放入轧机进行5个道次的轧制，单道次变形量依次为60％～70％，50％～60％，50％～60％，40％～50％及30％～40％，轧制总变形量不低于95％～98％；

H)在轧制完成后去除包裹在复合板外面的包套，并对复合板进行酸洗和/或酒精超声清洗，然后对其在600～675℃范围内进行10～30min的再结晶退火，从而得到Zr-Ta纳米片增强Ti-Mo基复合材料。

2.根据权利要求1所述的Zr-Ta纳米片增强Ti-Mo基复合材料的制备方法，其特征在于：

所述Zr-Ta板和Ti-Mo板是采用线切割和/或机加工的方法分别从Zr-Ta合金和Ti-Mo合金上切割得到的Zr-Ta和Ti-Mo板材，

且所述Zr-Ta和Ti-Mo板材受到了机械打磨和超声清洗，从而成为具有新鲜表面的Zr-Ta和Ti-Mo板材。