[发明专利]一种钛合金梯度复合材料及其制备方法

摘要

本发明公开了一种钛合金梯度复合材料及其制备方法，其制备方法如下：（1）选择常规钛合金为基础合金，锆基金属玻璃或钛基金属玻璃为热浸合金；（2）利用非自耗电弧炉将热浸合金熔炼成合金锭，并破碎研磨成粉末；（3）将钛合金和热浸合金粉末放入坩埚内，感应加热至热浸合金熔化，使固相钛合金与热浸合金液发生冶金反应；（4）实施快速顺序凝固，使熔融态的热浸合金液快速冷却形成金属玻璃及其复合材料，进而获得一种由钛合金心部、金属玻璃复合材料过渡层及单相金属玻璃表面层构成的梯度复合材料。本发明的钛合金梯度复合材料具有优异的耐磨损性能。

主权项

1.一种钛合金梯度复合材料的制备方法，其特征在于，包括：第一步：将锆基金属玻璃或钛基金属玻璃按照预定成分进行配比，首先在氩气保护气氛下采用非自耗电弧炉熔炼均匀，再破碎成颗粒，研磨成细粉；所述锆基金属玻璃或钛基金属玻璃的合金体系为Zr‑Ti‑Cu‑Ni‑Be或Ti‑Zr‑Cu‑Be；第二步：将钛合金棒材或板材以及细粉状的锆基金属玻璃或钛基金属玻璃同时置于石墨坩埚中，感应加热至900‑1300℃，保温10‑30分钟，使固相的钛合金与熔融的热浸合金发生冶金反应，在钛合金界面处形成化学成分梯度；所述钛合金选用TC4、TA7或TB9；第三步： 利用定向凝固设备，将装有钛合金及热浸合金的石墨坩埚以4mm/s抽拉速率浸入冷却能力极强的Ga‑In‑Sn液态合金中，实现快速顺序凝固，使熔融态的热浸合金液快速冷却形成金属玻璃及其复合材料，进而获得一种由钛合金心部、金属玻璃复合材料过渡层及单相金属玻璃表面层构成的梯度复合材料。