[发明专利]一种钛基复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种钛基复合材料，包括基体和增强体，所述基体为钛合金，其特征在于：所述增强体为Ti₅Si₃和TiB，且所述增强体的体积分数为5vol.％～12vol.％，余量为基体。

2.根据权利要求1所述的钛基复合材料，其特征在于：所述钛合金按照质量百分数计，包括有铝：5.5％～7.3％，钼：3.0％～4.0％，硅：0.15％～0.35％，锆：1.0％～2.0％，余量为钛元素。

3.一种根据权利要求1或2所述的钛基复合材料的制备方法，其特征在于，依次包括以下步骤：

1)将钛合金粉末、硅粉末和二硼化钛粉末球磨混合，得到混合粉末；

2)将步骤1)所得的混合粉末装入包套内，施加30～50MPa压力，使粉末在包套内充实和紧密，然后除气、抽真空、封焊后，进行冷热复合旋锻致密化得到棒料；

3)将步骤2)所得的旋锻后的棒料进行烧结，得到原位自生Ti₅Si₃与TiB增强钛基复合材料的烧结坯料；

4)将步骤3)所得的烧结坯料加工去除包套后，得到钛基复合材料。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：在步骤1)中，所述钛合金粉末的平均粒径为100～200μm，所述硅粉末和二硼化钛粉末的粒径均为1～3μm。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：在步骤1)中，球磨混合为在氩气气氛保护下，球磨转速为100～200r/min，球磨时间为3～8h。

6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：在步骤2)中，冷热复合旋锻致密化为：在室温下将装有粉末的包套按照每道次0.5～5mm的加工率进行旋锻，使粉末的致密度达到95％以上；然后，将装有粉末的包套按照每道次0.2～1mm的加工率在500～800℃温度下进行热旋锻，使粉末的致密度达到99％以上。

7.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：在步骤3)中，烧结的加热温度为1100～1300℃，保温时间为1～2h。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述包套为不锈钢包套。