[发明专利]一种用于航空发动机耐高温的钛铝合金的制备方法

说明书

本发明公开了一种用于航空发动机耐高温的钛铝合金的制备方法，将钛金属粉末、铝金属粉末和铌金属粉末按照重量比进行混合均匀，其中钛金属粉末14～16份、铝金属粉末1～1.5份和铌金属粉末8.5～10份，加入到球磨机中进行球磨混合1.5～3h，转速为1500～1800r/min。将步骤S1中球磨混合好的金属粉末进行退火，退火温度为220～250℃，退货时间为3～6h，然后在1100～1300MPa下进行压制成大小均匀的样品，再次对压制好的样品进行二次退火处理，备用。将步骤S2中的放入到电炉中在惰性气体下进行烧结，先以升温速率为5～8℃/min从室温升至300～320℃进行预烧结15～30min，然后在以升温速率为10～14℃/min升至1050～1150℃进行烧结20～40min，随炉冷却，得到所述钛铝合金。

技术领域

本发明属于钛铝合金技术领域，具体涉及一种用于航空发动机耐高温的钛铝合金的制备方法

背景技术

航空发动机在服役过程中，压气机叶片受到外部环境的严重侵蚀，主要体现在：低空大气中存在的大量尘埃和砂砾会在强大进气流的作用下磨损发动机压气机叶片，造成叶片前缘冲蚀，降低压气机的工作效率，导致发动机推力下降，寿命降低；在近海洋服役环境下，压气机叶片工作在温度高、盐雾重的环境里，海洋大气中的含盐粒子沉积在叶片表面，产生吸湿潮解作用，使金属表面液膜的电导增大，加上氯离子本身具有很强的腐蚀性，加速了压气机叶片的电化学腐蚀。当冲蚀和腐蚀共存发生交互作用时，会进一步加剧压气机叶片的侵蚀，甚至造成灾难性的后果。如何解决航空发动机压气机叶片的侵蚀问题已经成为国内外相关研究人员的关注热点。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于航空发动机耐高温的钛铝合金的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

S1：将钛金属粉末、铝金属粉末和铌金属粉末按照重量比进行混合均匀，其中钛金属粉末14～16份、铝金属粉末1～1.5份和铌金属粉末8.5～10份，加入到球磨机中进行球磨混合1.5～3h，转速为1500～1800r/min。

S2：将步骤S1中球磨混合好的金属粉末进行退火，退火温度为220～250℃，退货时间为3～6h，然后在1100～1300MPa下进行压制成大小均匀的样品，再次对压制好的样品进行二次退火处理，备用。

S3：将步骤S2中的放入到电炉中在惰性气体下进行烧结，先以升温速率为5～8℃/min从室温升至300～320℃进行预烧结15～30min，然后在以升温速率为10～14℃/min升至1050～1150℃进行烧结20～40min，随炉冷却，得到所述钛铝合金。

进一步地，所述步骤S2中对金属样品进行二次退火处理的温度为200～230℃，退火时间为1.5～2h。

进一步地，所述步骤S3中惰性气体为氩气，其中氩气的流速为5～8mL/min。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明中，采用一定重量比的钛、铝、铌金属粉末，通过一定的制备工艺进行制备的钛铝合金在室温和900℃下均具有优异的抗拉性能和延伸性。

附图说明

图1为本发明实施例1制备的钛铝合金在不同温度加热20min后的XRD图谱(1:800℃；2:900℃；3:1000℃；4:1100℃；5:1200℃)。

具体实施方式

下面对本发明实施例作具体详细的说明，本实施例在本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

实施例1

一种用于航空发动机耐高温的钛铝合金的制备方法，具体包括以下步骤：