[发明专利]添加石墨烯改善TiAl合金性能的方法

摘要

添加石墨烯改善TiAl合金性能的方法，它涉及一种改善TiAl合金性能的方法。本发明的目的是要解决现有TiAl合金耐磨性差、700℃以上抗氧化性不足及力学性能差等问题。将石墨烯与TiAl预合金粉通过机械分散的方法进行混合，制备石墨烯均匀分布的TiAl混合粉，然后对混合粉进行致密化处理，得到TiAl合金。该方法制备的TiAl混合粉中石墨烯分散均匀，没有出现团聚，且细小的片层石墨烯包裹着TiAl预合金粉，形成良好的接触界面；致密化处理的TiAl合金中部分石墨烯保持原始状态，均匀分布。本发明得到的TiAl合金的耐磨性、抗氧化性及力学性能得到改善。本发明可获得添加石墨烯改善TiAl合金性能的方法。

主权项

添加石墨烯改善TiAl合金性能的方法，其特征在于添加石墨烯改善TiAl合金性能的方法具体是按以下步骤完成的：一、原材料准备：称取粒径为0.5μm～325μm的名义化学式为Ti‑(40～50)Al‑(0.1～10)X(at％)的TiAl预合金粉末；步骤一中所述的Ti‑(40～50)Al‑(0.1～10)X(at％)中X为Mo、Cr、Nb、V、Si、Fe、Zr、Mn、B、W和Y中的一种或其中几种的混合；步骤一中所述的名义化学为Ti‑(40～50)Al‑(0.1～10)X(at％)的TiAl预合金粉末是通过惰性气体雾化技术或等离子旋转电极雾化技术制备的；二、分散石墨烯：将石墨烯加入到分散剂中，在超声功率为300W下超声分散1h，得到分散的石墨烯混合液；再将分散的石墨烯混合液在温度为50℃下干燥0.5h，得到干燥的分散的石墨烯粉末；步骤二中所述的分散剂为无水乙醇；步骤二所述的石墨烯为多层石墨烯；步骤二中所述的石墨烯的质量与分散剂的体积比为0.1g:1000mL；三、制备含石墨烯的TiAl混合粉：将步骤一中称取的粒径为0.5μm～325μm的名义化学式为Ti‑(40～50)Al‑(0.1～10)X(at％)的TiAl预合金粉末和干燥的分散的石墨烯粉末加入到混粉机中，在惰性气体保护下、混粉转速为50r/min的条件下进行混粉，每次混粉1h，停止混粉5min，直至总的混粉时间为15h，停止混粉，得到石墨烯均匀分布的TiAl混合粉；步骤三中所述的干燥的分散的石墨烯粉末与TiAl预合金粉末的质量比为0.001:1；四、致密化处理：将步骤三中得到的石墨烯均匀分布的TiAl混合粉进行致密化处理，得到TiAl合金；步骤四中所述的致密化处理是经热压烧结进行处理的；所述的热压烧结的压力为50MPa，温度为1260℃，烧结时间为4h。