製造箔和片材的（de）替代方（fāng）法，如粉末（mò）壓實、真空下的熱軋（zhá）和熔融紡絲、電子束蒸（zhēng）發和等離子噴塗直到現在還（hái）沒有被（bèi）接受。主要原因是，一方麵（miàn）是成本高，材料質量不足，另一方麵的出發點是假設這種合金可以通過鑄造以及（jí）霧化粉末的熱等靜壓非常經（jīng）濟高效地生（shēng）產。

根據中描述的工藝，薄板（bǎn）是由金屬間鈦（tài）-鋁化合物通過執行以下步（bù）驟製造的：

• 在惰性氣體氣氛下加熱由35%至44%重量的鋁和其餘鈦組成的混合物，以產生熔體，
• 將該熔體連續送入（rù）開模，該模具由一對冷（lěng）卻輥和（hé）一對（duì）橫向擋塊定義，輥子以 0.1 至 10 m/s 的圓周速（sù）度旋轉。
• 通過輥隙內的冷卻（què）輥冷卻熔體，對這些輥施加恒定的力，以形成厚度與輥之間的間隙相對應的增強板。

提出了另一種生產（chǎn）鈦和鋁合金的（de）方法。鈦粉和鋁粉混合;然後（hòu）將混合物壓製（zhì），並在真空或惰性氣體氣氛下將緊湊加熱（rè）至低於鋁熔化溫度但不低於500°C的（de）溫（wēn）度。這種方法不適合生（shēng）產大片材和箔材。另一個不利的影響是，由於鋁粉的表麵相對較大，已知鋁粉總是由（yóu）氧化鋁組成，大量的氧氣被引入合金中，這可能會導致質（zhì）量問題。

在許多（duō）情況下，人們試圖通過鈦和鋁箔的反應退（tuì）火來生產箔和片材。

文獻中描述的一種方法是，例如，真空熱壓鈦和交（jiāo）替排列的鋁箔， 通過鋁箔和織構（gòu）鈦箔的擴散反應生產具有定向層（céng）狀微觀結構的（de）TiAl片;材料交易（yì），它們最初在550°C下退火，然後（hòu）在630°C（低於鋁的熔點（diǎn））下退火，直到鋁部分完全用完（wán）。在1350°C下進行最終熱處理，低於金屬間相TiAl3的熔化溫度 ，得到由兩相YTiAl和 2 -TiAl 3組成的片材（cái） 。但（dàn）是，此過程具有以下主要缺點：

鋁和鈦在鋁化鈦合金形成過程中的不（bú）同擴散速率導致形成孔隙率（Kirkendall孔隙（xì））。為了防（fáng）止它們（men），真空熱壓過程必須在20 MPa的壓力和1350°C的溫度下進行。 這大大增（zēng）加了生產（chǎn）成本此外，箔的生產變得更加困難。較厚的板材必須由多種（zhǒng）鈦箔和（hé）鋁箔製成，這降低了生產過程的（de）經濟效益。

也（yě）描述（shù）了一種從鈦（tài）扁平產品製造用（yòng）於（yú）高溫（wēn）應用（yòng）的部件的方法，其包（bāo）括以下步驟：

• a） 通過用鋁合金（jīn）箔（bó）對鈦平板（bǎn）產品進行滾覆，在鈦（tài）扁（biǎn）平產（chǎn）品的一側至少施加一層（céng）鋁層
• b）冷軋鈦（tài）扁平產品與鋁層（céng）的減速比為30-90%，）
• c）在連續爐（lú）或罩式爐中對覆蓋有鋁層的鈦扁平產品進行軟退（tuì）火，
• d）由覆蓋有鋁層的軟退火鈦扁平產品形成組件，
• e）對覆蓋有鋁層的鈦扁平產品形成的部件進（jìn）行熱處理，以誘導（dǎo）形成包含金屬間相的（de）塗層。

由於鈦平麵產品上的（de）Al層厚度不超過90μm，特別是70μm，經過輥塗和冷軋（zhá）後，隻有一層靠近表（biǎo）麵的鈦已經轉化為鋁化鈦（tài）。盡管由它製成的部件具有合金的耐磨性，但它們的（de）機械（xiè）強度在很大程度上與鈦體的機械強度相（xiàng）對應。

因此，本文的目的是提出（chū）一種以鈦和鋁為主要元素的合金，特別是鈦合金和γ鈦鋁合金製造箔、片材和異型零件的（de）方法，通過該方（fāng）法可以經（jīng）濟高（gāo）效地生產這些產品，而不會（huì）發生與常規燒結工藝相關的缺陷。

根據本文，包括主要權利要求中概述（shù）的步驟的過程來（lái）實現此任務。

子權利（lì）要求詳細說明了用於此目的的不同解決（jué）方案。

在該工藝中，箔片材和異型（xíng）件均由以鈦和鋁為（wéi）主要元素的合金製成，特別是鈦合金或鈦鋁合金通過在[敏（mǐn）感詞（cí）]相中粘結幾層箔或片材。由於薄片（piàn）應該相對較薄（báo），為了簡單起見，17C吃瓜网隻（zhī）會（huì）在[敏感（gǎn）詞]提（tí）到箔，即使可以同時使用箔和片。這些箔由鋁和/或鋁合金（jīn）組成 - 一方麵（miàn）在術（shù）語鋁下總結 - 另一方麵由鈦和/或鈦合金（jīn）組（zǔ）成 - 在下（xià）文總結為術語鈦。

單（dān）個箔片被堆疊，使得（dé）鋁和鈦（tài）交替。

 含铌鈦鋁（lǚ）合（hé）金可以通過使用含（hán）铌鈦箔或另外使用铌箔來（lái）製（zhì）成。

特別是（shì）對於生產薄箔（bó）或（huò）薄片，這些可以通過（guò）擴散焊接連接通體。為了生產較厚的板（bǎn）和異形體，兩個外箔 - 在這種情況下是鈦箔 - 僅通過已知的焊接技術（shù）在邊界區域焊接。為了防止形成空氣或（huò）氣體泡罩，必須在填（tián）料內部的焊接過程中產生（shēng）真空。這（zhè）可（kě）以通過在真空（kōng）下密（mì）封填（tián）料來（lái）實現，但通過連接套筒或閥門抽真空密封填料也是根據（jù）本（běn）文的。以這種方式形成的複合材料仍然具有相對的延展性，並且可以（yǐ）賦予類似於最（zuì）終（zhōng）產品（pǐn）的形狀。

 在第二階段，對該複合材料（liào）進行（háng）退火處理，直到鋁完全擴散到鈦層中並形成均勻的（de）鈦合金和（hé）/或鈦鋁合金。

為了生產（chǎn）鈦合金或鈦（tài）鋁合金的薄箔或薄片，將鈦箔（bó）或鈦片焊接在一側或兩側用鋁層。選擇的方法是真空擴散焊接（jiē）。根據（jù）這種方法（fǎ），在向外層施加壓力的同時（shí），通過（guò）將溫度升高到鋁開始擴散到鈦層的水平（píng），從而通過擴散連接相鄰層，從而連（lián）接相鄰層。

在（zài）第二階段，將該複合層退（tuì）火到鋁箔的熔化溫度以下，要麽在真空擴散焊接後立即進行，要麽在中間成型步驟之後立即進行，直到鋁已經完全擴散到（dào）鈦層中（zhōng）。主要形（xíng）成TiAl 3和剩餘的鈦。之後，箔的退火在高於所用鋁（lǚ）箔的熔化溫度但低於TiAl 3熔點的溫度下繼續， 直到形成均勻的鈦合金或鈦鋁合金。在鈦合金（jīn）的情況下，TiAl 3在（zài） 第（dì）二退火階（jiē）段（duàn）通過將Al擴散到Ti中而溶解。在Y-鈦鋁合金的情況下，TiAl 3 會在第（dì）二退火階段與（yǔ）鈦反應，主要形成Y-TiAl和 2 -Ti 3 Al。

為了產（chǎn）生真空擴散焊接所需的壓力（lì），17C吃瓜网建議將箔片固定在包括由具有較低熱膨（péng）脹係數的材料製成的張力構件和由具（jù）有較高熱膨脹係（xì）數的材料製成的（de）壓力構件的（de）裝置（zhì）中。整個組件暴露在擴散焊接所（suǒ）需的溫度下，範圍為500°C至660°C，[敏感詞]為600°C。 由於加熱過程中不同（tóng）的膨脹行為（wéi）而產生的應力，壓力會積聚。這可以通過將箔或薄板纏繞在奧氏體高級鋼心（xīn）軸上並用高溫鐵素（sù）體或馬氏體鋼環從外部固定（dìng）來實現。

 如（rú）果在心軸上纏繞了幾層箔，則應通過防粘劑如氮化硼將（jiāng）各層隔開。當整個組件被加熱到擴（kuò）散焊（hàn）接所需（xū）的溫度時，心軸的膨脹（zhàng）幅（fú）度大於其周圍的環。箔層壓（yā）在一起，導致焊接。

 為了生產更厚的板或根據本文的形狀體，由鈦箔組（zǔ）成的膠囊完全填充（chōng），要麽僅用一個鋁箔填充，要麽用鋁（lǚ）和鈦箔的（de）交替層填（tián）充。這些膠囊的邊界區域必須通過已（yǐ）知的焊接方法密封。通過在（zài）焊接過程中在膠囊內產生（shēng）真空，可以防（fáng）止最終產（chǎn）品中形成空腔。

這些膠（jiāo）囊優選由兩個鈦箔組成，其中僅放置一個鋁箔或替代的（de）鋁和鈦箔，直到達到所需的材料厚度。這些外部鈦板由由相同鈦製成的圓周環（huán）連接（jiē），並在真空下（xià）或通過在填料內部產生真空的過程相互焊接。

以這種方式製成的膠囊現在可以進行[敏感詞]成型步驟。

然後將膠囊加熱到一定溫度，其中TiAl 3 已經是軟的或液體的但（dàn）仍低於最（zuì）終產品的熔點，並保持在此溫度下，直到TiAl 3由於鋁擴散到鈦部分而消失。

為了實現Al的均勻分布，有（yǒu）利的（de）是在（zài）低溫（660°C - 1000°C）下預退（tuì）火後使膠囊變（biàn）形，使Al完全轉化為多孔TiAl 3。膠囊的變形發生在室溫或更高的溫度下。現在（zài）可以進行最後的反應退火了。因此，如果在660°C至1000°C的溫度下退火期間，如果板材水平定位（wèi）不佳，則鋁熔體的靜水（shuǐ）壓力非常低（dī），以至於不會（huì）發生膠囊（náng）的局部膨脹，從而導（dǎo）致異質Al分布。

在退火（huǒ）期間，需要在膠囊上施加壓力。這可以通過（guò）在大約 1 bar 的惰性氣體氣氛下加熱（rè）膠囊（náng）或通過熱等靜壓 （HIP） 來實現。

由於膠（jiāo）囊的形狀已經（jīng）類似於待生產的形狀體並（bìng）且考慮到了反應退火期間（jiān）發生的收縮，因此必要的精加工（gōng）操（cāo）作可以（yǐ）最小化。

特別是在製造異形體時，根據本文在該過程中，在各層之間嵌入纖維、線材或高強度材料顆粒形式的增強材料，特別是（shì）铌合金和/或碳化（huà）矽，以便（biàn）它們被最（zuì）終產品牢固地封閉。

現在將借助兩個實施例更（gèng）詳細（xì）地描述本文：

• 1.TiAl箔：一個試樣（Ti / Al）由一個鈦箔（bó）（直徑（jìng）26 x 0.025 mm 2）和一（yī）個鋁箔（ 直徑26 x 0.020 mm 2）組成 ，第（dì）二個試樣（Al/Ti / Ti / Al）由兩個鈦箔和一個鋁箔組成，每個（gè）鋁箔作為相同尺寸（cùn）的覆蓋層。將兩個試樣一個放在另一個之（zhī）上，氮化硼作為防粘劑，並固定在由奧氏體高（gāo）級鋼（gāng）NiCr 18 10製成的兩個厚盤之間，螺（luó）釘由（yóu）高溫馬氏體鋼X20CrMoV 121製成。固定試樣在600°C下退火30小時。然後將試（shì）樣從固定裝置中取出，放置在（zài）兩個鉬箔（bó）之間，並在氬氣（約 1.2 bar）中在 1300°C 下退火 5 小時，在 1400°C 下退火（huǒ） 1 小時。所得試樣致密，並顯示出粗糙的層狀微觀結構;表麵上隻有幾（jǐ）個孤立的氣孔可以通過加工輕（qīng）鬆去除。在第二退火階段的較低溫度下形成雙相結構（1300°C / 5小時）或球狀結構（1200°C / 5小時）。對具有球狀（zhuàng）微（wēi）觀結構的試樣進行的EDS分析表明，該試樣由Y-TiAl和 2 -Ti 3 Al組成。生產了波紋箔。為此，將兩（liǎng）個尺寸為 30x25 mm 並按 Al/Ti/Ti/Al 順序排列的鈦箔 （0.025 mm）和兩（liǎng）個鋁箔（bó） （0.020 mm） 在同一（yī）工具中在 600°C / 5 小時真（zhēn）空下退火（huǒ），然後在室溫下折疊以產生形狀，最後在石墨工具中以 600°C / 25 小時 + 1200°C / 5 小時的重量在 Ar 中退火（約 1.2 bar）。
• 2.TiAl板：將兩塊（kuài）鈦板（直徑26×0.5mm）、兩塊鈦環（外徑26mm，內（nèi）徑24mm，厚度0.5mm）和一塊鋁（lǚ）板（直徑24×0.8mm）固定在上述製箔工具中。鋁板和鈦環放置在中（zhōng）間。該試樣在600°C真空下退火30小時，以便在邊（biān）界區域焊（hàn）接（jiē）試樣（yàng）。然後將試樣從固定裝置中取出，並（bìng）在1400°C（高於TiAl 3相的熔點）下（xià）熱處理 兩個小時，鋁和鈦完全反應產生Y-TiAl + Ti 3 Al;然（rán）而，整個片材寬度的化學（xué）成分（fèn）是不均勻的。在第（dì）二次試驗中（zhōng），試樣在低於TiAl 3熔融溫度的1370°C的第二退火階段（duàn）退火 10小時，導（dǎo）致均勻的片厚和化學均勻性。