(a) The metal matrix composite is suitable for the manufacture of flat or
shaped titanium aluminide, zirconium aluminide, or niobium aluminide
articles and layered metal composites having improved mechanical
properties such as lightweight plates and sheets for aircraft and
automotive applications, thin cross-section vanes and airfoils,
heat-sinking lightweight electronic substrates, bulletproof structures for
vests, partition walls and doors, as well as sporting goods such as
helmets, golf clubs, sole plates, crown plates, etc. The composite
material consists of a metal (e.g., Ti, Zr, or Nb-based alloy) matrix at
least partially intercalated with a three-dimensional skeletal metal
aluminide structure, whereby ductility of the matrix metal is higher than
that of the metal aluminide skeleton. The method for manufacturing
includes the following steps: (a) providing an aluminum skeleton structure
having open porosity of 50-95 vol. %, (b) filling said skeleton structure
with the powder of a reactive matrix metal, (c) compacting the aluminum
skeleton/matrix powder composite preform by cold rolling, cold die
pressing, cold isostatic pressing, and/or hot rolling, (d) consolidating
the initial or compacted composite preform by sintering, hot pressing, hot
rolling, hot isostatic pressing, and/or hot extrusion to provide, at least
partially, a reaction between aluminum skeleton and matrix metal powder,
and (e) diffusion annealing followed by any type of heat treatment needed
to provide predetermined mechanical and surface properties of the
resulting metal matrix composite. The combination of ductile matrix and
metal aluminide skeletal structure results in significant improvement of
mechanical properties of the composite material, especially hot strength.
This high-strength aluminide-based material can also be used as a core
component in multilayer metal matrix composites.
(a) Die Metallmatrixzusammensetzung ist- für die Herstellung des flachen oder geformten Titanaluminide, des Zirkonium aluminide oder der Niobium aluminide Artikel und der überlagerten Metallzusammensetzungen so, die gut mechanische Eigenschaften so als kompakte Platten und Blätter für Flugzeug und Automobilanwendungen, dünne Querschnittsschaufeln und Tragflächen, Hitze-sinkende kompakte elektronische Substrate, kugelsichere Strukturen für Westen, Trennwände und Türen, wie sporting Waren so als Sturzhelme, Golfvereine, alleinige Platten, Krone Platten, usw. verbessert werden verwendbar. Das zusammengesetzte Material besteht aus einer Matrix des Metall (z.B., Ti, Zr, oder Notiz:-gegründete Legierung) mindestens teilweise eingeschoben mit einer dreidimensionalen skelettartigen Metallaluminide Struktur, hingegen Duktilität des Matrixmetalls höher als die des Metallaluminide Skeletts ist. Die Methode für Herstellung schließt die folgenden Schritte ein: (a), eine skeleton Aluminiumstruktur, die geöffnete Porosität von 50-95 Vol. %, (b) füllende besagte skeleton Struktur mit dem Puder eines reagierenden Matrixmetalls versehend, (c) hat, den Puder des Aluminiums skeleton/matrix zusammengesetzten Preform durch kaltes Rollen verbinden, der kalte Würfel, der sich betätigen, kaltes isostatic Betätigen und/oder heißes Rollen, (d), die Initiale oder der verbundene zusammengesetzte Preform, indem es vereinigend, das heiße sinterte, Betätigen, das heiße Rollen, das heiße isostatic Betätigen und/oder der heiße Strangpresßling, zum, eine Reaktion zwischen Aluminiumskelett mindestens teilweise bereitzustellen und Matrixmetallpuder und (e) Diffusion (Zerstäubung) Ausglühen, folgte nach irgendeiner Art Wärmebehandlung benötigt, um vorbestimmte mechanische und Oberflächeneigenschaften der resultierenden Metallmatrixzusammensetzung zur Verfügung zu stellen. Die Kombination der duktilen Matrix und Metallaluminide skelettartigen Struktur ergibt bedeutende Verbesserung der mechanischen Eigenschaften des zusammengesetzten Materials, besonders heiße Stärke. Dieses hochfeste aluminide-gegründete Material kann als Kernbestandteil in den mehrschichtigen Metallmatrixzusammensetzungen auch benutzt werden.
