製造箔和片材的替代方法，如粉末壓實、真空下的熱軋和熔（róng）融紡絲、電（diàn）子束（shù）蒸（zhēng）發和等離子噴（pēn）塗直到現在還（hái）沒有被接受。主要原因是，一方（fāng）麵是成本高（gāo），材（cái）料（liào）質量不足，另一方麵（miàn）的出發點是假設這種合金可以通過鑄造以及霧化粉末的熱等靜壓非常經濟高效（xiào）地生產。

根據中描述的工藝，薄板是由（yóu）金屬間鈦-鋁化合物通（tōng）過執行以下步驟（zhòu）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（gāi）熔體連續送入開模，該模（mó）具由一（yī）對冷卻（què）輥和（hé）一對橫向擋塊定義，輥子以 0.1 至 10 m/s 的圓周速度旋轉。
• 通過輥隙（xì）內的冷卻輥冷卻（què）熔（róng）體（tǐ），對這些輥施加恒定的力，以形成厚度與輥之（zhī）間的間隙相對應的增強板。

提出了另一種生產鈦和鋁合金的方法。鈦（tài）粉和鋁粉混合;然後（hòu）將混合物壓製，並在真空或惰性氣體氣氛下將緊（jǐn）湊加熱至（zhì）低於（yú）鋁熔化溫度但不低於500°C的溫度。這（zhè）種方法不適合生產大片材和箔材。另一個不利的影響是，由於鋁（lǚ）粉的表麵相對（duì）較大，已知鋁粉總是由氧化鋁組成，大量（liàng）的氧氣被引入合金中，這（zhè）可能會（huì）導致質量問題（tí）。

在許多情況下，人們試圖通過鈦和鋁箔（bó）的反應退火來生產箔和片材。

文獻中描述的一種（zhǒng）方（fāng）法是，例如，真空熱壓鈦和交替排列的鋁箔， 通（tōng）過鋁箔和織構鈦箔的（de）擴散反應生產具有定向層狀微（wēi）觀結（jié）構的TiAl片;材料交易，它（tā）們（men）最初在550°C下退火，然後（hòu）在630°C（低（dī）於鋁的熔點）下（xià）退火，直到鋁部（bù）分完全用完。在1350°C下進行最終熱（rè）處理，低於金屬間相TiAl3的熔化溫度 ，得到由兩相YTiAl和（hé） 2 -TiAl 3組成的片材 。但是，此過程具有以下主要缺點：

鋁和鈦（tài）在（zài）鋁化鈦合金形成過程中的不同（tóng）擴散速率導致形成孔隙（xì）率（Kirkendall孔隙）。為了防（fáng）止（zhǐ）它們，真空熱壓過程必（bì）須在（zài）20 MPa的（de）壓力和1350°C的溫度下進行。 這大大增加了生產成本（běn）此外，箔的生產變得更加困難。較厚的（de）板材必須由多種鈦箔和（hé）鋁箔製成，這降低了生產過程的經濟效益。

也（yě）描述了一種從鈦扁平產品製造用於高溫應用的部件的方法，其包括以下步驟：

• a） 通（tōng）過用鋁（lǚ）合金箔對鈦平板產品進行滾（gǔn）覆，在鈦扁平產品的一側至少（shǎo）施加一層鋁層
• b）冷軋鈦扁平產品與鋁層的減速比為（wéi）30-90%，）
• c）在連（lián）續爐或罩式爐中對覆蓋有鋁層的鈦扁平（píng）產品進行軟退火，
• d）由（yóu）覆蓋有鋁層的軟退火鈦扁平產品（pǐn）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，以誘導形成包含金屬間相的塗層。

由於鈦平麵產品上的Al層厚（hòu）度不超過90μm，特別是70μm，經過輥塗和冷軋後，隻有（yǒu）一層靠近表麵（miàn）的鈦已經轉化為鋁化鈦。盡管由它製成（chéng）的部件具有合金的耐磨性，但它們的機械強（qiáng）度（dù）在很大程度上與鈦體的機械強度相對應。

因此，本文的目（mù）的是提（tí）出一種以鈦和（hé）鋁為主要元素的合金，特別是鈦合金和γ鈦鋁合金製造箔、片材和異型零件的方法，通過該方法可以經濟高效（xiào）地生產這些產品，而不會發生與常規燒結工藝相關的缺陷。

根據本文，包（bāo）括（kuò）主要權利要求中概（gài）述的步驟的過程來實現此任務。

子權利要求詳細說明了用於（yú）此目的的不同解決方案。

在該工藝中，箔片材和異型件均（jun1）由以（yǐ）鈦和鋁為主要元素的合金製成，特別（bié）是鈦合金或鈦鋁合（hé）金通過在[敏感詞]相中粘結幾層箔或片材。由於薄（báo）片應（yīng）該相對（duì）較薄，為了簡單起見，我（wǒ）們隻會在[敏感詞]提到箔，即使可以同時使用箔和片。這些箔由鋁和/或鋁合金組成 - 一方麵（miàn）在術語鋁下總結 - 另一方麵由鈦和/或鈦（tài）合金組成 - 在下文總結為術語鈦。

單個箔片被堆疊，使得鋁和鈦交替。

 含铌鈦鋁合金可以通過使用含铌鈦箔或另外使（shǐ）用铌箔來製成。

特別（bié）是對於（yú）生產薄（báo）箔或薄（báo）片（piàn），這些可以通過擴散焊接連接通體。為了生產較厚（hòu）的板和異形體，兩個外箔 - 在這種情況下是鈦箔 - 僅通過已知的焊接技術在（zài）邊界（jiè）區域焊接。為了防止形成空氣（qì）或氣體（tǐ）泡罩，必須在（zài）填料內部的焊接（jiē）過程中產（chǎn）生真空（kōng）。這可以通過在真空下（xià）密（mì）封填料來實現，但（dàn）通過連接套筒或閥門抽真空密封填料也是根據本文的。以（yǐ）這種方式形成的複合材料仍然具（jù）有相對的延展性，並且可以賦予類似於最終產品的形狀。

 在第二階段，對該（gāi）複（fù）合材料進行退火處理，直到鋁完全（quán）擴散（sàn）到鈦層（céng）中（zhōng）並形成均勻（yún）的鈦合金（jīn）和（hé）/或鈦鋁合金。

為了生產鈦合金或鈦鋁合金的薄箔或薄片，將鈦箔（bó）或鈦片焊接在（zài）一（yī）側或兩側用鋁層。選擇（zé）的方法是真（zhēn）空擴散焊接。根據這（zhè）種方法，在向外層施加壓力的同時，通過將溫度（dù）升高到鋁開始（shǐ）擴散到鈦層的水平，從而通過擴散連接相鄰層，從而連接相鄰（lín）層。

在第二階段，將該複合層退火到（dào）鋁箔的（de）熔化溫度以下，要麽在真空（kōng）擴散焊（hàn）接後立即進行，要麽在中間成型步驟（zhòu）之後立即進行，直（zhí）到鋁（lǚ）已經完全擴散到鈦層中。主要形成TiAl 3和剩餘的鈦。之後（hòu），箔的退（tuì）火在高於所用鋁箔的熔化溫度但低於TiAl 3熔點（diǎn）的溫度下繼續， 直到形成均勻的鈦合（hé）金或鈦鋁合金。在鈦合金的情況下，TiAl 3在 第二退火階段通過將Al擴（kuò）散到Ti中而溶解。在Y-鈦鋁合金的情況下，TiAl 3 會在第二退火階段與鈦反應，主要形成Y-TiAl和 2 -Ti 3 Al。

為了產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（rè）膨脹係數（shù）的材料製成的張力構件和由具有較高熱膨脹係數的材料製成的壓（yā）力構件的裝置（zhì）中。整（zhěng）個（gè）組件暴露在擴散焊接所需的溫度下，範（fàn）圍（wéi）為500°C至660°C，[敏感詞]為600°C。 由於（yú）加熱過程中不同的膨脹（zhàng）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（tǐ）高級鋼心軸（zhóu）上並用高溫鐵素體或馬氏體鋼環從外部固定來實現。

 如果在心軸上纏繞了幾層箔，則應通過防粘劑如氮（dàn）化硼將（jiāng）各層隔開。當整個組件（jiàn）被加熱到擴（kuò）散焊接所需的溫度（dù）時，心軸的膨脹幅度大於其周圍的環。箔層壓在一起，導致焊接。

 為了生產更（gèng）厚的板或根（gēn）據本文的形狀體，由鈦箔組成的膠囊完全填充，要麽僅用一（yī）個鋁箔填充，要麽用鋁和鈦箔的交替層填充。這些膠囊（náng）的邊（biān）界區域必須通過（guò）已知的焊接方法密（mì）封。通過（guò）在焊接過程中在膠囊內產生真空，可以防（fáng）止最終產品中形成空腔。

這些膠囊優選由兩個鈦箔組（zǔ）成，其中（zhōng）僅放置一個鋁箔或替代的鋁和鈦箔，直到達到所需的材料厚度。這些外部（bù）鈦板由由相同鈦製成的圓周環連（lián）接，並在真空（kōng）下或通過在填料內部產（chǎn）生真空的過（guò）程（chéng）相互焊接。

以這種方式（shì）製成的膠囊現在可以進行[敏感詞]成型步驟。

然（rán）後將膠囊加熱到一定（dìng）溫度，其中TiAl 3 已經是軟的或液體的但仍低於最終產（chǎn）品的熔點（diǎn），並保持在此溫度下，直到TiAl 3由於鋁擴（kuò）散（sàn）到鈦（tài）部分而消失。

為了實現Al的（de）均勻分布，有利的是在低溫（660°C - 1000°C）下預退火後使膠囊變形（xíng），使Al完全轉化（huà）為多孔（kǒng）TiAl 3。膠囊的變形發生在室溫或更高的溫度下。現在可以進行（háng）最後（hòu）的反應退火了。因（yīn）此（cǐ），如果在（zài）660°C至1000°C的溫度下退火期間，如果板材水平定位不佳，則（zé）鋁熔體的（de）靜（jìng）水（shuǐ）壓力非常低，以至於不會發生（shēng）膠囊的（de）局部（bù）膨脹，從而導致異質Al分布（bù）。

在退火期間，需（xū）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（tǐ）氣氛下加熱膠囊或通過（guò）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且考慮到了反應退火期間發（fā）生的收縮，因（yīn）此必（bì）要的精加工操作可以（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（xiàn）材或（huò）高強度材料顆粒形式的增強材料，特別是铌合（hé）金和/或碳化矽，以便它們被最（zuì）終產品牢固（gù）地封閉。

現在將（jiāng）借助（zhù）兩個實施例更（gèng）詳細地描述本文（wén）：

• 1.TiAl箔：一（yī）個試樣（Ti / Al）由一個（gè）鈦箔（直徑26 x 0.025 mm 2）和一個鋁箔（ 直（zhí）徑26 x 0.020 mm 2）組（zǔ）成 ，第二個試樣（Al/Ti / Ti / Al）由兩個鈦箔（bó）和一個鋁箔組成，每個鋁箔作為相同（tóng）尺寸的覆蓋層。將兩個（gè）試樣一個放（fàng）在另一個之上，氮化硼作（zuò）為（wéi）防粘劑，並固定在由奧氏體高（gāo）級鋼NiCr 18 10製成的兩個厚盤之間，螺釘由高溫馬氏（shì）體鋼X20CrMoV 121製成。固定（dìng）試樣（yàng）在600°C下（xià）退火30小時。然後將試樣從（cóng）固（gù）定裝置中取出，放置在（zài）兩個鉬箔之間，並（bìng）在氬氣（約 1.2 bar）中（zhōng）在 1300°C 下退火 5 小時（shí），在 1400°C 下退火 1 小時。所（suǒ）得試樣致密（mì），並顯示出粗糙的層狀微觀結構（gòu）;表麵上隻有幾個孤立的氣孔可以通過加工輕（qīng）鬆去除。在第二退（tuì）火階段的較（jiào）低溫度下形（xíng）成雙相結（jié）構（1300°C / 5小時）或球狀結構（1200°C / 5小時）。對具有球狀微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，將兩個尺寸為 30x25 mm 並按 Al/Ti/Ti/Al 順序（xù）排列的鈦箔 （0.025 mm）和兩個鋁箔 （0.020 mm） 在同一工具中在 600°C / 5 小時真空下退火，然後在室（shì）溫（wēn）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（chóng）量在 Ar 中退火（約 1.2 bar）。
• 2.TiAl板：將兩塊鈦板（直徑26×0.5mm）、兩塊鈦環（外徑26mm，內徑24mm，厚度0.5mm）和一塊鋁板（直徑24×0.8mm）固定在上述製箔工具中。鋁（lǚ）板和鈦環放置在中間。該試樣在600°C真空下退火30小時，以便在（zài）邊界區域焊接試樣（yàng）。然後將試樣從固定裝（zhuāng）置中取出，並在1400°C（高於TiAl 3相的熔（róng）點）下熱處理 兩個小時，鋁和鈦完全反應產生Y-TiAl + Ti 3 Al;然而，整個片（piàn）材寬度的化學成分是（shì）不均勻的。在第二次試驗中，試樣（yàng）在低於TiAl 3熔融溫（wēn）度的1370°C的第二（èr）退火階段退火 10小時，導（dǎo）致均勻的片厚和化（huà）學均勻性。