[发明专利]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

摘要

本发明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。

主权项

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。