[0083]二、分散石墨烯:將石墨烯加入到分散劑中，在超聲功率為300W下超聲分散lh，得到分散的石墨烯混合液；再將分散的石墨烯混合液在溫度為50°C下干燥0.5h，得到干燥的分散的石墨烯粉末；
[0084]步驟二中所述的分散劑為無(wú)水乙醇；
[0085]步驟二所述的石墨稀為多層石墨稀;
[0086]步驟二中所述的石墨烯的質(zhì)量與分散劑的體積比為0.lg:1OOOmL ；
[0087]三、制備含石墨烯的TiAl混合粉:將步驟一中稱取的粒徑為0.5 μπι?180 μπι的名義化學(xué)式為T(mén)1-45Al-6.5Nb-0.2B-0.25Y(at% )的TiAl預(yù)合金粉末和干燥的分散的石墨烯粉末加入到混粉機(jī)中，在惰性氣體保護(hù)下、混粉轉(zhuǎn)速為50r/min的條件下進(jìn)行混粉，每次混粉lh，停止混粉5min，直至總的混粉時(shí)間為15h，停止混粉，得到石墨烯均勻分布的TiAl混合粉；
[0088]步驟三中所述的干燥的分散的石墨烯粉末與TiAl預(yù)合金粉末的質(zhì)量比為0.001:1 ；
[0089]四、致密化處理:將步驟三中得到的石墨烯均勻分布的TiAl混合粉進(jìn)行致密化處理，得到TiAl合金；
[0090]步驟四中所述的致密化處理是經(jīng)熱壓燒結(jié)進(jìn)行處理的；所述的熱壓燒結(jié)的壓力為50MPa，溫度為1260°C，燒結(jié)時(shí)間為4h。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.添加石墨稀改善TiAl合金性能的方法，其特征在于添加石墨稀改善TiAl合金性能的方法具體是按以下步驟完成的: 一、TiAl預(yù)合金粉末準(zhǔn)備:稱取粒徑為0.5 μπι?325 μm的名義化學(xué)式為T(mén)1-(40?50) Al-(0.1 ?10) X (at % )的 TiAl 預(yù)合金粉末； 步驟一中所述的 T1-(40 ?50)Al-(0.1 ?10)X(at% )中 X 為 Mo、Cr、Nb、V、S1、Fe、Zr、Mn、B、W和Y中的一種或其中幾種的混合； 步驟一中所述的名義化學(xué)為T(mén)1-(40?50) Al-(0.1?10) X (at % )的TiAl預(yù)合金粉末是通過(guò)惰性氣體霧化技術(shù)或等離子旋轉(zhuǎn)電極霧化技術(shù)制備的； 二、制備含石墨烯的TiAl混合粉: 將步驟一中稱取的粒徑為0.5 μπι?325 μm的名義化學(xué)式為T(mén)1-(40?50)Al-(0.1?10)X(at% )的TiAl預(yù)合金粉末和石墨烯粉末加入到混粉機(jī)中，在惰性氣體保護(hù)下和混粉轉(zhuǎn)速為10r/min?300r/min的條件下混粉，每次混粉0.5h?2.5h，停止混粉5min?20min，直至總的混粉時(shí)間為2h?50h，停止混粉，得到石墨烯均勻分布的TiAl混合粉； 步驟二中所述的石墨稀粉末與TiAl預(yù)合金粉末的質(zhì)量比為(0.0001?0.05):1 ; 三、致密化處理:將步驟二得到的石墨烯均勻分布的TiAl混合粉進(jìn)行致密化處理，得到TiAl合金； 步驟三中所述的致密化處理是經(jīng)熱壓燒結(jié)、放電等離子燒結(jié)和熱等靜壓中的一種或幾種進(jìn)行處理的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的添加石墨稀改善TiAl合金性能的方法，其特征在于步驟一中稱取粒徑為0.5 μπι?325 μπι的名義化學(xué)式為T(mén)1-(41?44)Al-(4?9)X(at% )的TiAl預(yù)合金粉末。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的添加石墨稀改善TiAl合金性能的方法，其特征在于步驟一中稱取粒徑為0.5 μπι?325 μm的名義化學(xué)式為T(mén)1-(45?48)Al-(4?8.5)X(at% )的TiAl預(yù)合金粉末。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的添加石墨稀改善TiAl合金性能的方法，其特征在于步驟一中稱取粒徑為0.5 μπι?325 μm的名義化學(xué)式為T(mén)i_43Al-9V_0.3Y(at% )的TiAl預(yù)合金粉末。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的添加石墨稀改善TiAl合金性能的方法，其特征在于步驟三中所述的熱壓燒結(jié)工藝為:壓力為20MPa?150MPa，溫度為850°C?1350°C，燒結(jié)時(shí)間為0.5h?8h ;步驟三中所述的放電等離子燒結(jié)工藝為:壓力為40MPa?lOOMPa，燒結(jié)溫度為1000°C?1300°C，真空度為KT4Pa?10Pa，燒結(jié)時(shí)間為2min?60min ;步驟三中所述的熱等靜壓工藝為:溫度為1000°C?1250°C，壓力為140MPa?200MPa，時(shí)間為0.5h?4h。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的添加石墨稀改善TiAl合金性能的方法，其特征在于步驟三中所述的熱壓燒結(jié)工藝為:壓力為40MPa?80MPa，溫度為1000°C?1300°C，燒結(jié)時(shí)間為Ih?4h ;步驟三中所述的放電等離子燒結(jié)工藝為:壓力為50MPa?80MPa，燒結(jié)溫度為900°C?1250°C，真空度為10_4?10Pa，燒結(jié)時(shí)間為5min?30min ;步驟三中所述的熱等靜壓工藝為..溫度為IlOO0C- 1300°C，壓力為160MPa?200MPa，時(shí)間為1.5h?6h。
7.添加石墨稀改善TiAl合金性能的方法，其特征在于添加石墨稀改善TiAl合金性能的方法具體是按以下步驟完成的: 一、原材料準(zhǔn)備:稱取粒徑為0.5μπι?325 μ??的名義化學(xué)式為T(mén)1-(40?50)Al-(0.1?10) X (at % )的TiAl預(yù)合金粉末； 步驟一中所述的 T1-(40 ?50)Al-(0.1 ?10)X(at% )中 X 為 Mo、Cr、Nb、V、S1、Fe、Zr、Mn、B、W和Y中的一種或其中幾種的混合； 步驟一中所述的名義化學(xué)為T(mén)1-(40?50) Al-(0.1?10) X (at % )的TiAl預(yù)合金粉末是通過(guò)惰性氣體霧化技術(shù)或等離子旋轉(zhuǎn)電極霧化技術(shù)制備的； 二、分散石墨烯:將石墨烯加入到分散劑中，在超聲功率為100W?1500W下超聲分散0.1h?4h，得到分散的石墨烯液體；再將分散的石墨烯液體在溫度為40°C?100°C下干燥0.1h?4h，得到干燥的分散的石墨烯粉末； 步驟二中所述的分散劑為無(wú)水乙醇或丙酮； 步驟二中所述的石墨烯為一層或多層石墨烯； 步驟二中所述的石墨稀的質(zhì)量與分散劑的體積比為(0.0Olg?10g):1OOOmL ； 三、制備含石墨烯的TiAl混合粉:將步驟一中稱取的粒徑為0.5 μπι?325 μπι的名義化學(xué)式為T(mén)1-(40?50) Al-(0.1?10) X (at %)的TiAl預(yù)合金粉末和干燥的分散的石墨烯粉末加入到混粉機(jī)中，在惰性氣體保護(hù)下、混粉轉(zhuǎn)速為10r/min?300r/min的條件下混粉，每次混粉0.5h?2.5h，停止混粉5min?20min，直至總的混粉時(shí)間為2h?50h，停止混粉，得到石墨烯均勻分布的TiAl混合粉； 步驟三中所述的干燥的分散的石墨烯粉末與TiAl預(yù)合金粉末的質(zhì)量比為(0.0001?0.05):1 ； 四、致密化處理:將步驟三中得到的石墨烯均勻分布的TiAl混合粉進(jìn)行致密化處理，得到TiAl合金； 步驟四中所述的致密化處理是經(jīng)熱壓燒結(jié)、放電等離子燒結(jié)和熱等靜壓中的一種或幾種進(jìn)行處理的。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的添加石墨稀改善TiAl合金性能的方法，其特征在于步驟一中稱取粒徑為0.5 μπι?325 μπι的名義化學(xué)式為T(mén)1-(41?44)Al-(4?9)X(at% )的TiAl預(yù)合金粉末。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的添加石墨稀改善TiAl合金性能的方法，其特征在于步驟一中稱取粒徑為0.5 μπι?325 μm的名義化學(xué)式為T(mén)i_43Al-9V_0.3Y(at% )的TiAl預(yù)合金粉末。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的添加石墨稀改善TiAl合金性能的方法，其特征在于步驟四中所述的熱壓燒結(jié)工藝為:壓力為40MPa?80MPa，溫度為1000°C?1300°C，燒結(jié)時(shí)間為Ih?4h ;步驟四中所述的放電等離子燒結(jié)工藝為:壓力為50MPa?lOOMPa，燒結(jié)溫度為900°C?1250°C，真空度為10_4?10Pa，燒結(jié)時(shí)間為5min?30min ;步驟四中所述的熱等靜壓工藝為:溫度為1100°C?1300°C，壓力為140MPa?200MPa，時(shí)間為1.5h?6h。
【專(zhuān)利摘要】添加石墨烯改善TiAl合金性能的方法，它涉及一種改善TiAl合金性能的方法。本發(fā)明的目的是要解決現(xiàn)有TiAl合金耐磨性差、700℃以上抗氧化性不足及力學(xué)性能差等問(wèn)題。將石墨烯與TiAl預(yù)合金粉通過(guò)機(jī)械分散的方法進(jìn)行混合，制備石墨烯均勻分布的TiAl混合粉，然后對(duì)混合粉進(jìn)行致密化處理，得到TiAl合金。該方法制備的TiAl混合粉中石墨烯分散均勻，沒(méi)有出現(xiàn)團(tuán)聚，且細(xì)小的片層石墨烯包裹著TiAl預(yù)合金粉，形成良好的接觸界面；致密化處理的TiAl合金中部分石墨烯保持原始狀態(tài)，均勻分布。本發(fā)明得到的TiAl合金的耐磨性、抗氧化性及力學(xué)性能得到改善。本發(fā)明可獲得添加石墨烯改善TiAl合金性能的方法。
【IPC分類(lèi)】C22C14-00, C22C1-05
【公開(kāi)號(hào)】CN104561629
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510028122
【發(fā)明人】陳玉勇, 孔凡濤, 周海濤, 王曉鵬, 張茜
【申請(qǐng)人】哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年4月29日
【申請(qǐng)日】2015年1月20日