[发明专利]一种TiAl3

摘要

本发明公开了一种TiAl3颗粒增强铝基复合材料及其制备方法和应用。首先使用室温累积叠轧技术使纳米钛粉在铝基体中均匀分散，然后在低于铝熔点的温度下热轧使Ti和Al反应生成弥散的TiAl3颗粒，得到了致密性良好的TiAl3颗粒增强铝基复合材料，最后在高于铝熔点的温度下热挤轧挤出样品中的Al，从而显著提高了样品中TiAl3的含量，并改善了TiAl3颗粒的均匀性，同时样品的致密度在热挤轧过程中进一步得到提高。该复合材料具有良好的硬度、强度，硬度最高可达180Hv，为纯铝的6倍以上，抗拉强度最高可达455MPa，为纯铝的6倍以上，在轻质高强的结构‑功能材料领域具有良好的应用前景。

主权项

1.一种TiAl₃颗粒增强铝基复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)取厚度均匀的纯铝片，除去表面的杂质、氧化膜和油污，得到铝片A；将纳米钛粉分散在乙醇中，超声震荡均匀，得到纳米钛粉‑乙醇悬浊液；(2)将纳米钛粉‑乙醇悬浊液均匀涂覆在水平放置的铝片A朝上一面，静置至乙醇完全挥发，得到涂有纳米钛粉层的铝片B；将N片纳米钛粉层朝向一致的铝片B重叠，然后在暴露在外的纳米钛粉层外加一片铝片A，得到样品C；其中，样品C中Ti与Al的质量比为5‑15：100，N为大于2的整数；(3)室温下，用一片对折的钢板包裹样品C，对其进行轧制，每一次轧制完成后都将样品C沿轧制方向对折，然后再进行轧制，每一次轧制后样品C在厚度方向上的平均压下量为50％；(4)室温下，对样品重复步骤(3)的工艺不少于30次；(5)将样品对折，然后用一片对折的钢板包裹后置于500‑660℃的马弗炉中保温20min以上；将样品取出后在500‑660℃下进行热轧，每一次轧制后样品在厚度方向上的平均压下量为50％；然后将热轧后的样品表面用钢刷打磨，并放在乙醇中进行超声清洗；(6)重复步骤(5)的工艺不少于4次，即得到TiAl₃颗粒增强铝基复合材料。