w/Ti复合材料浸入熔化的铝液中30min。
[0081]本实施例中步骤二反应结束后TiAlr^ Al混合镀层厚度为35微米。本实施例获得的TiAl3镀层厚度为48微米。
[0082]本实施例制备出的表面具有TiAl3保护层的网状结构TiBw/Ti复合材料在750°C氧化100小时，试样增重率为0.80mg/cm2。
[0083]实施例5
[0084]表面具有TiAl3保护层的网状结构TiBw/Ti复合材料按以下步骤制备:
[0085]一、网状结构TiBw/Ti复合材料表面抛光，然后用酸性腐蚀液对表面抛光的网状结构TiBw/Ti复合材料进行腐蚀；
[0086]二、热浸铝:将纯铝加热熔化并保持温900°C，然后将步骤一酸性腐蚀过的网状结构TiBw/Ti复合材料浸入熔化的铝液中；
[0087]三、低温反应热处理:将步骤二经过热浸铝处理的复合材料放入温度为650°C的环境中保温时间8h ；
[0088]四、将步骤三低温反应热处理过的复合材料放入体积浓度是15%的NaOH溶液中反应，即得到表面具有TiAl3保护层的网状结构TiBw/Ti复合材料。
[0089]其中，步骤一中酸性腐蚀液按体积百分比由5 %的HF、15 %的圆03和80 % H 20组成；表面抛光的网状结构TiBw/Ti复合材料酸性腐蚀时间为5?15s ;
[0090]步骤二中酸性腐蚀过的网状结构TiBw/Ti复合材料浸入熔化的铝液中20min。
[0091]本实施例中步骤二反应结束后TiAlr^ Al混合镀层厚度为80微米。本实施例获得的TiAl3镀层厚度为100微米。
[0092]本实施例制备出的表面具有TiAl3保护层的网状结构TiBw/Ti复合材料在800°C氧化100小时，试样增重率为0.89mg/cm2。本实施例制备出的表面具有TiAl3保护层的网状结构TiBw/Ti复合材料高温受热后不产生裂纹，TiAl3镀层不脱落。
[0093]实施例6
[0094]表面具有TiAl3保护层的网状结构TiBw/Ti复合材料按以下步骤制备:
[0095]一、网状结构TiBw/Ti复合材料表面抛光，然后用酸性腐蚀液对表面抛光的网状结构TiBw/Ti复合材料进行腐蚀；
[0096]二、热浸铝:将纯铝加热熔化并保持温750°C，然后将步骤一酸性腐蚀过的网状结构TiBw/Ti复合材料浸入熔化的铝液中；
[0097]三、低温反应热处理:将步骤二经过热浸铝处理的复合材料放入温度为580°C的环境中保温时间6h ；
[0098]四、将步骤三低温反应热处理过的复合材料放入体积浓度是15%的NaOH溶液中反应，即得到表面具有TiAl3保护层的网状结构TiBw/Ti复合材料。
[0099]其中，步骤一中酸性腐蚀液按体积百分比由5 %的HF、15 %的圆03和80 % H 20组成；表面抛光的网状结构TiBw/Ti复合材料酸性腐蚀时间为5?15s ;
[0100]步骤二中酸性腐蚀过的网状结构TiBw/Ti复合材料浸入熔化的铝液中40min。
[0101]本实施例中步骤二反应结束后TiAlr^ Al混合镀层厚度为70微米。本实施例获得的TiAl3镀层厚度为85微米。
[0102]本实施例制备出的表面具有TiAl3保护层的网状结构TiBw/Ti复合材料在800°C氧化100小时，试样增重率为0.96mg/cm2。
[0103]实施例7
[0104]表面具有TiAl3保护层的网状结构TiBw/Ti复合材料按以下步骤制备:
[0105]一、网状结构TiBw/Ti复合材料表面抛光，然后用酸性腐蚀液对表面抛光的网状结构TiBw/Ti复合材料进行腐蚀；
[0106]二、热浸铝:将纯铝加热熔化并保持温850°C，然后将步骤一酸性腐蚀过的网状结构TiBw/Ti复合材料浸入熔化的铝液中；
[0107]三、低温反应热处理:将步骤二经过热浸铝处理的复合材料放入温度为630°C的环境中保温时间7h ；
[0108]四、将步骤三低温反应热处理过的复合材料放入体积浓度是15%的NaOH溶液中反应，即得到表面具有TiAl3保护层的网状结构TiBw/Ti复合材料。
[0109]其中，步骤一中酸性腐蚀液按体积百分比由5 %的HF、15 %的順03和80 % H 20组成；表面抛光的网状结构TiBw/Ti复合材料酸性腐蚀时间为5?15s ;
[0110]步骤二中酸性腐蚀过的网状结构TiBw/Ti复合材料浸入熔化的铝液中30min。
[0111]本实施例中步骤二反应结束后TiAlr^ Al混合镀层厚度为90微米。本实施例获得的TiAl3镀层厚度为125微米。
[0112]本实施例制备出的表面具有TiAl3保护层的网状结构TiBw/Ti复合材料在800°C氧化100小时，试样增重率为0.85mg/cm2。
【主权项】
1.表面具有TiAl3保护层的网状结构TiBw/Ti复合材料，其特征在于该复合材料以TiBw/Ti复合材料为基材，表面具有致密的TiAlJl ;且基材表面TiB晶须嵌入TiAl 3层内；其中，增强相TiB晶须为网状分布。2.权利要求1所述表面具有TiAl3保护层的网状结构TiBw/Ti复合材料的制备方法，其特征在于表面具有TiAl3保护层的网状结构TiBw/Ti复合材料按以下步骤制备: 一、网状结构TiBw/Ti复合材料表面抛光，然后用酸性腐蚀液对表面抛光的网状结构TiBw/Ti复合材料进行腐蚀； 二、热浸铝:将纯铝加热熔化并保持温度<900°C，然后将步骤一酸性腐蚀过的网状结构TiBw/Ti复合材料浸入熔化的铝液中； 三、低温反应热处理:将步骤二经过热浸铝处理的复合材料放入温度为550?660°C的环境中保温时间2?8h ; 四、将步骤三低温反应热处理过的复合材料放入碱性溶液中反应，即得到表面具有TiAl3保护层的网状结构TiBw/Ti复合材料。3.根据权利要求2所述的表面具有TiAl3保护层的网状结构TiBw/Ti复合材料的制备方法，其特征在于步骤一中酸性腐蚀液按体积百分比由5%的HF、15%的圆03和80% H2O组成。4.根据权利要求3所述的表面具有TiAl3保护层的网状结构TiBw/Ti复合材料的制备方法，其特征在于步骤一中表面抛光的网状结构TiBw/Ti复合材料酸性腐蚀时间为5?15s05.根据权利要求2所述的表面具有TiAl3保护层的网状结构TiBw/Ti复合材料的制备方法，其特征在于步骤二中酸性腐蚀过的网状结构TiBw/Ti复合材料浸入熔化的铝液中10 ?60mino6.根据权利要求2所述的表面具有TiAl3保护层的网状结构TiBw/Ti复合材料的制备方法，其特征在于步骤四中碱性溶液为体积浓度是15%的NaOH溶液。7.根据权利要求2所述的表面具有TiAl3保护层的网状结构TiBw/Ti复合材料的制备方法，其特征在于步骤二中纯铝加热熔化，温度为700?900°C。
【专利摘要】表面具有TiAl3保护层的网状结构TiBw/Ti复合材料及其制备方法。它涉及一种具有保护层的网状结构Ti基复合材料及其制备方法。本发明解决了目前网状结构TiBw/Ti复合材高温抗氧化与抗烧蚀性差；以及传统钛合金表面制备TiAl3镀层工艺复杂要求苛刻，对设备要求较高，镀层与固相结合力弱，制备周期长，孔洞较多、不致密，TiAl3镀层受热后总是存在较多的裂纹而成为氧的扩散通道导致大尺寸工件表面TiAl3涂层的脱落等问题。该复合材料以TiBw/Ti复合材料为基材，表面具有致密的TiAl3层。制备方法：一、抛光，酸性腐蚀；二、热浸铝；三、低温反应热处理；四、碱性处理。本发明拓宽了网状结构TiBw/Ti复合材料作为轻质、耐热、高强结构材料在高温环境下的应用范围。
【IPC分类】C22C101/22, C22C49/14, C22C47/08, C22C49/11
【公开号】CN105002448
【申请号】CN201510333124
【发明人】黄陆军, 谢莹莹, 李忻婷, 崔喜平, 耿林
【申请人】哈尔滨工业大学
【公开日】2015年10月28日
【申请日】2015年6月16日