CN108977690B - 蓝宝石晶须增韧TiAlNbMo合金复合材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明蓝宝石晶须增韧TiAlNbMo合金复合材料及其制备方法，涉及钛铝合金，该材料中，TiAlNbMo合金元素组成成分的原子百分比为：Ti为54～45％、Al为44～49％、Nb为1～3％和Mo为1～3％，所加入的蓝宝石晶须与整体合金的体积百分比为3～5％；该材料的制备方法是：按TiAlNbMo合金元素组成成分的原子百分比配制原料；制备钛铝母合金铸锭；制备蓝宝石晶须增韧TiAlNbMo合金复合材料。本发明克服了现有技术存在工艺复杂，生产周期性长，制备材料致密性差，且成分不均一，无法制成特定形状的零件，此外通过反应生成的氧化铝纤维长径比差距各异导致制得的复合材料力学性能较差的缺陷。

Description

蓝宝石晶须增韧TiAlNbMo合金复合材料及其制备方法
技术领域
本发明的技术方案涉及钛铝合金，具体地说是蓝宝石晶须增韧TiAlNbMo合金复合材料及其制备方法。
背景技术
现代结构材料不断地向高效率和高性能发展，钛铝高温合金的密度仅为传统镍基高温合金的密度的一半，且保持有良好的高温强度、抗氧化性和抗蠕变性的特点，因此在航空航天发动机领域有着广泛的应用前景。但是，由于钛铝合金属于金属间化合物，其本征脆性导致室温延展性极低，强度不高，限制了其加工和可成型性，导致无法得到广泛应用。目前，复合材料技术被公认为解决这一问题的行之有效的办法，其方法之一是采用合金化的方法，加入高熔点的合金元素；其方法之二是加入高弹性模量和高强度的陶瓷颗粒和纤维增强体，从而得到性能优异的钛铝复合材料。
CN1775975A公开了Al2O3纤维增强TiAl3基体复合材料的制备方法，CN1775976A公开了Al2O3/TiAl复合材料合成方法，二者都是采用粉末冶金的方法，在球磨罐球磨后，在单向油压机压制成块，并通过加热烧结的方法反应生成氧化铝纤维或颗粒，其存在工艺复杂，生产周期性长，制备材料致密性差，且成分不均一，无法制成特定形状的零件，此外通过反应生成的氧化铝纤维长径比差距各异导致制得的复合材料力学性能较差的缺陷。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供蓝宝石晶须增韧TiAlNbMo合金复合材料及其制备方法，利用蓝宝石晶须与钛铝合金有着最为接近的密度比和热膨胀系数比，蓝宝石晶须的长径比大于103，当钛铝合金材料发生断裂的时候能够阻止裂纹扩展的特性，克服了现有技术存在工艺复杂，生产周期性长，制备材料致密性差，且成分不均一，无法制成特定形状的零件，此外通过反应生成的氧化铝纤维长径比差距各异导致制得的复合材料力学性能较差的缺陷。
本发明解决该技术问题所采用的技术方案是：蓝宝石晶须增韧TiAlNbMo合金复合材料，其中，TiAlNbMo合金元素组成成分的原子百分比为：Ti为54～45％、Al为44～49％、Nb为1～3％和Mo为1～3％，所加入的蓝宝石晶须占整体合金的体积百分比为3～5％。
上述蓝宝石晶须增韧TiAlNbMo合金复合材料的制备方法，具体步骤如下：
第一步，配制原料：
按元素组成成分的原子百分比为：Ti为54～45％、Al为44～49％、Nb为1～3％和Mo为1～3％称取原料商业纯钛、商业纯铝、商业铝铌中间合金和商业铝钼中间合金，按所加入的蓝宝石晶须与整体合金的体积百分比为3～5％称取商用蓝宝石晶须，由此完成配制原料；
第二步，制备钛铝母合金铸锭：
将上述第一步所称取的原料商业纯钛、商业纯铝、商业铝铌中间合金和商业铝钼中间合金放置于水冷铜坩埚真空熔炼悬浮炉中央，通过机械泵和扩散泵将该炉体内真空度控制在3×10-3Pa以下，并在氩气保护的环境下熔炼，熔炼温度控制在1750～1850℃，熔炼时间为10～15分钟，冷却得到钛铝母合金铸锭，将该得到的钛铝母合金铸锭反复熔炼2～5次，以保证获得成分均匀Ti-Al-Nb-Mo合金，冷却后最终得到直径为50mm，高度为200mm的钛铝母合金铸锭，由此完成制备钛铝母合金铸锭；
第三步，制备蓝宝石晶须增韧TiAlNbMo合金复合材料：
对上述第二步制备的钛铝母合金铸锭使用电火花线切割机成φ20mm×70mm的圆柱形钛铝母合金铸锭块，用砂轮机打磨去除表面氧化皮，并在去离子水中超声震荡5个小时，再放入烘干箱中100℃中烘干处理5个小时，确保所有钛铝母合金铸锭块表面洁净干燥，将如此处理完毕的钛铝母合金铸锭块全部放入真空高频熔炼喷铸炉中熔炼，该熔炼的操作方法选用以下三种中的任意一种：
第一种，将上述处理完毕的钛铝母合金铸锭块全部放入真空高频熔炼喷铸炉中，加入上述第一步所称取的商用蓝宝石晶须，通过机械泵和分子泵将炉体真空度控制1×10- 3Pa以下，向炉体内充入高纯氩气，温度控制在1600～1700℃，熔炼时间控制在5～10分钟，然后浇铸，即制得蓝宝石晶须增韧TiAlNbMo合金复合材料，其中，TiAlNbMo合金元素组成成分的原子百分比为：Ti为54～45％、Al为44～49％、Nb为1～3％和Mo为1～3％，蓝宝石晶须与整体合金的体积百分比为3～5％；
第二种，准备一个石英试管，其底部的孔径直径为2～3mm，将上述处理完毕的钛铝母合金铸锭块全部和第一步所称取的商用蓝宝石晶须同时放入上述石英试管中，再将该石英试管放入真空高频熔炼喷铸炉中，高频线圈加热温度控制在1100～1200℃，待石英试管内的合金金属液跳动后即采用喷铸成型的方法，即制得蓝宝石晶须增韧TiAlNbMo合金复合材料，其中，TiAlNbMo合金元素组成成分的原子百分比为：Ti为54～45％、Al为44～49％、Nb为1～3％和Mo为1～3％，蓝宝石晶须与整体合金的体积百分比为3～5％；
第三种，将上述处理完毕的钛铝母合金铸锭块全部放入真空高频熔炼喷铸炉中，加入上述第一步所称取的商用蓝宝石晶须，将该蓝宝石晶须悬挂在真空高频熔炼喷铸炉炉体上部的螺旋搅拌器上，待钛铝母合金加热熔化后，使用螺旋搅拌器将蓝宝石晶须置于钛铝母合金金属液内部并进行旋转搅拌处理，时间为1～2分钟，确保晶须均匀分散后浇铸成型，即制得蓝宝石晶须增韧TiAlNbMo合金复合材料，其中，TiAlNbMo合金元素组成成分的原子百分比为：Ti为54～45％、Al为44～49％、Nb为1～3％和Mo为1～3％，蓝宝石晶须占整体合金的体积百分比为3～5％。
上述蓝宝石晶须增韧TiAlNbMo合金复合材料的制备方法，对上述第三步制备的TiAlNbMo合金复合材料进行压缩试验，具体操作方法是：将上述第三步制备的TiAlNbMo合金复合材料使用电火花线切割机成φ10mm×15mm的圆柱形TiAlNbMo合金复合材料块，将该圆柱形TiAlNbMo合金复合材料块表面用180#、240#、400#、600#、800#、1000#、1500#和2000#八种砂纸前后顺序打磨去除氧化皮，至圆柱形TiAlNbMo合金复合材料块两端水平和表面光滑，使用电子万能材料试验机测试这些圆柱形TiAlNbMo合金复合材料室温压缩性能，压缩试验加载速度为0.1mm/min，测得这些圆柱形TiAlNbMo合金复合材料的平均压缩强度为2389MPa，平均压缩率达到19.48％。
上述蓝宝石晶须增韧TiAlNbMo合金复合材料的制备方法，所涉及的原料、试剂和设备均通过公知途径获得，操作工艺是本领域的技术人员所能掌握的。
本发明的有益效果是：与现有技术相比，本发明具有以下突出的实质性特点和显著的进步：
(1)晶须是一种通过单晶体生长的高纯度纤维，其晶体结构接近完整，内部无晶体学缺陷，具有很高的长径比，力学性能接近理论值，展现出极佳物理化学性能和机械性能，使其成为优良的增强体。蓝宝石晶须(即α-Al2O3晶须)相比于传统的Al2O3纤维的优点在于蓝宝石晶须是一种通过单晶体生长的高纯度纤维，作为单晶纤维内部原子结构高度有序，有着完整的晶体结构且缺陷极少，有着类似玻璃纤维延伸率，又有着像硼纤维一样的高模量，内部无晶体学缺陷，具有很高的长径比，力学性能接近理论值，展现出极佳物理化学性能和机械性能，使其成为优良的增强体。蓝宝石晶须拥有较高的热稳定性，熔点达到2082℃，弹性模量为550GP，相比于其他的增强体，蓝宝石晶须与钛铝合金有着最为接近的密度比和热膨胀系数比，从而可以避免成分偏析和减少材料合成过程中第二相和基体间的热应力从而减少裂纹；蓝宝石晶须的长径比大于103，当材料发生断裂的时候，可以阻止裂纹扩展，从而显著提高材料的断裂韧性；通过复合材料的方法将蓝宝石晶须与钛铝合金相结合，可以进一步提高钛铝合金复合材料的性能，不仅能提高其断裂强度和延伸率，而且满足钛铝合金复合材料不断轻量化的需求。
(2)CN1775975A公开的Al2O3纤维增强TiAl3基体复合材料的制备方法是采用的是球磨后压制成块后，热压烧结的粉末冶金的方法，材料致密度不高，容易形成偏析且制成材料往往需要二次机械加工无法直接铸造成型复杂的零件。而本发明方法采用水冷铜坩埚真空悬浮熔炼炉，真空高频熔炼喷铸炉以铸造工艺来制备蓝宝石晶须增韧TiAlNbMo合金复合材料，工艺简单，可成型性高且制得复合材料致密，成分均匀。
(3)CN1775976A公开的Al2O3/TiAl复合材料合成方法，其中的Al2O3是以颗粒形式存在的，而本发明采用的蓝宝石晶须是单晶体生长的高纯度纤维，有高达103的长径比，相比于传统的Al2O3颗粒不仅能细化晶粒，而且在材料发生断裂过程中可以通过桥联机制阻碍裂纹扩展，起到提高材料断裂强度的作用。另外，CN1775976A公开的Al2O3/TiAl复合材料合成方法是采用球磨合金化的方法，而本发明方法采用水冷铜坩埚真空悬浮熔炼炉，真空高频熔炼喷铸炉以铸造工艺来制备，有着工艺简单、成型性高，且材料致密成分均匀的优点。
(4)CN106967934B公开的蓝宝石纤维增强陶瓷基多相复合材料及其制备方法与应用是Al2O3纤维增强Al2O3陶瓷基复合材料，而本发明是将蓝宝石晶须用于增韧TiAlNbMo合金复合材料。两者有本质上的区别，蓝宝石晶须展现出极佳物理化学性能和机械性能，使其成为优良的增强体，蓝宝石晶须拥有较高热的稳定性，熔点达到2082℃，弹性模量为550GP，相比于其他的增强体，蓝宝石晶须与钛铝合金有着最为接近的密度比和热膨胀系数比，从而可以避免成分偏析和减少材料合成过程中第二相和基体间的热应力从而减少裂纹。
(5)CN104671813B公开的一种单晶蓝宝石纤维在氧化铝陶瓷复合材料中的分散方法及一种复合材料，所制备的是单晶蓝宝石纤维陶瓷基复合材料，而本发明是将蓝宝石晶须用于增韧TiAlNbMo合金复合材料，两者的制备工艺和制得的产品完全不同，因此CN104671813B的技术对本发明毫无启示作用。
(6)本发明方法采用先进的铸造工艺，相比于高温热压烧结、电火花烧结(SPS)、热等静压(HIP)等粉末冶金方法可以直接对复杂精密零部件成型，且产品致密度高，方法简单易行，既可以直接制备成型特定形状的产品零部件，也可以制备大形铸件方便二次加工成型，废品率低适合工业化大规模生产。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1为本发明方法制得的蓝宝石晶须增韧TiAlNbMo合金复合材料的扫描电子显微照片。
具体实施方式
图1所示实施例表明，从图1的蓝宝石晶须增韧TiAlNbMo合金复合材料的扫描电子显微照片中明显看到TiAlNbMo合金基体的片层结构，晶粒大小在50μm左右，且蓝宝石晶须在TiAlNbMo合金基体中保持着完整的形貌且均匀分散。
实施例1
本实施例所制得蓝宝石晶须增韧TiAlNbMo合金复合材料，其中，TiAlNbMo合金元素组成成分的原子百分比为：Ti为48％、Al为48％、Nb为2％和Mo为2％，所加入的蓝宝石晶须占整体合金的体积百分比为3％。
上述蓝宝石晶须增韧TiAlNbMo合金复合材料的制备方法，具体步骤如下：
第一步，配制原料：
按元素组成成分的原子百分比为：Ti为48％、Al为48％、Nb为2％和Mo为2％称取原料商业纯钛、商业纯铝、商业铝铌中间合金和商业铝钼中间合金，按所加入的蓝宝石晶须占整体合金的体积百分比为3％称取商用蓝宝石晶须，由此完成配制原料；
第二步，制备钛铝母合金铸锭：
将上述第一步所称取的原料商业纯钛、商业纯铝、商业铝铌中间合金和商业铝钼中间合金放置于水冷铜坩埚真空熔炼悬浮炉中央，通过机械泵和扩散泵将该炉体内真空度控制在3×10-3Pa以下，并在氩气保护的环境下熔炼，熔炼温度控制在1850℃，熔炼时间为15分钟，冷却得到钛铝母合金铸锭，将该得到的钛铝母合金铸锭反复熔炼2次，以保证获得成分均匀Ti-Al-Nb-Mo合金，冷却后最终得到直径为50mm，高度为200mm的钛铝母合金铸锭，由此完成制备钛铝母合金铸锭；
第三步，制备蓝宝石晶须增韧TiAlNbMo合金复合材料：
对上述第二步制备的钛铝母合金铸锭使用电火花线切割机成φ20mm×70mm的圆柱形钛铝母合金铸锭块，用砂轮机打磨去除表面氧化皮，将圆柱形钛铝母合金铸锭在去离子水中超声震荡5个小时，再放入烘干箱中100℃中烘干处理5个小时，确保所有钛铝母合金铸锭块表面洁净干燥，将如此处理完毕的钛铝母合金铸锭块全部放入真空高频熔炼喷铸炉中熔炼，该熔炼的操作方法如下：
将上述处理完毕的钛铝母合金铸锭块全部放入真空高频熔炼喷铸炉中，加入上述第一步所称取的商用蓝宝石晶须，通过机械泵和分子泵将炉体真空度控制1×10-3Pa以下，向炉体内充入高纯氩气，温度控制在1650℃，熔炼时间控制在7分钟，然后浇铸，即制得蓝宝石晶须增韧TiAlNbMo合金复合材料，其中，TiAlNbMo合金元素组成成分的原子百分比为：Ti为48％、Al为48％、Nb为2％和Mo为2％，所加入的蓝宝石晶须占整体合金的体积百分比为3％。
本实施例中，对上述第三步制备的TiAlNbMo合金复合材料使用电火花线切割机成φ10mm×15mm的圆柱形TiAlNbMo合金复合材料块，将该圆柱形TiAlNbMo合金复合材料块表面用180#、240#、400#、600#、800#、1000#、1500#和2000#八种砂纸前后顺序打磨去除氧化皮，至圆柱形TiAlNbMo合金复合材料块两端水平和表面光滑，使用电子万能材料试验机测试这些圆柱形TiAlNbMo合金复合材料室温压缩性能，压缩试验加载速度为0.1mm/min，测得这些圆柱形TiAlNbMo合金复合材料的平均压缩强度为2389MPa，平均压缩率达到19.48％。
实施例2
除第三步的制备蓝宝石晶须增韧TiAlNbMo合金复合材料工艺中，温度控制在1700℃，熔炼时间控制在5分钟之外，其他同实施例1。
实施例3
除第三步的制备蓝宝石晶须增韧TiAlNbMo合金复合材料工艺中，温度控制在1600℃，熔炼时间控制在10分钟之外，其他同实施例1。
实施例4
本实施例所制得的蓝宝石晶须增韧TiAlNbMo合金复合材料，其中，TiAlNbMo合金元素组成成分的原子百分比为：Ti为54％、Al为44％、Nb为3％和Mo为1％，所加入的蓝宝石晶须占整体合金的体积百分比为5％。
上述蓝宝石晶须增韧TiAlNbMo合金复合材料的制备方法，具体步骤如下：
第一步，配制原料：
按元素组成成分的原子百分比为：Ti为54％、Al为44％、Nb为3％和Mo为1％称取原料商业纯钛、商业纯铝、商业铝铌中间合金和商业铝钼中间合金，按所加入的蓝宝石晶须占整体合金的体积百分比为5％称取商用蓝宝石晶须，由此完成配制原料；
第二步，制备钛铝母合金铸锭：
将上述第一步所称取的原料商业纯钛、商业纯铝、商业铝铌中间合金和商业铝钼中间合金放置于水冷铜坩埚真空熔炼悬浮炉中央，通过机械泵和扩散泵将该炉体内真空度控制在3×10-3Pa以下，并在氩气保护的环境下熔炼，熔炼温度控制在1800℃，熔炼时间为12分钟，冷却得到钛铝母合金铸锭，将该得到的钛铝母合金铸锭反复熔炼3次，以保证获得成分均匀Ti-Al-Nb-Mo合金，冷却后最终得到直径为50mm，高度为200mm的钛铝母合金铸锭，由此完成制备钛铝母合金铸锭；
第三步，制备蓝宝石晶须增韧TiAlNbMo合金复合材料：
对上述第二步制备的钛铝母合金铸锭使用电火花线切割机成φ20mm×70mm的圆柱形钛铝母合金铸锭块，用砂轮机打磨去除表面氧化皮，并在去离子水中超声震荡5个小时，再放入烘干箱中100℃中烘干处理5个小时，确保所有钛铝母合金铸锭块表面洁净干燥，将如此处理完毕的钛铝母合金铸锭块全部放入真空高频熔炼喷铸炉中熔炼，该熔炼的操作方法如下：
准备一个石英试管，其底部的孔径直径为2mm，将上述处理完毕的钛铝母合金铸锭块全部和第一步所称取的商用蓝宝石晶须同时放入上述石英试管中，再将该石英试管放入真空高频熔炼喷铸炉中，高频线圈加热温度控制在1100℃，待石英试管内的合金金属液跳动后即采用喷铸成型的方法，即制得蓝宝石晶须增韧TiAlNbMo合金复合材料，其中，TiAlNbMo合金元素组成成分的原子百分比为：Ti为54％、Al为44％、Nb为3％和Mo为1％，所加入的蓝宝石晶须占整体合金的体积百分比为5％。
实施例5
除准备的石英试管，其底部的孔径直径为2.5mm，高频线圈加热温度控制在1150℃之外，其他同实施例4。
实施例6
除准备的石英试管，其底部的孔径直径为3mm，高频线圈加热温度控制在1200℃之外，其他同实施例4。
实施例7
本实施例所制得的蓝宝石晶须增韧TiAlNbMo合金复合材料，其中，TiAlNbMo合金元素组成成分的原子百分比为：Ti为45％、Al为49％、Nb为1％和Mo为3％，所加入的蓝宝石晶须占整体合金的体积百分比为4％。
上述蓝宝石晶须增韧TiAlNbMo合金复合材料的制备方法，具体步骤如下：
第一步，配制原料：
按元素组成成分的原子百分比为：Ti为45％、Al为49％、Nb为1％和Mo为3％称取原料商业纯钛、商业纯铝、商业铝铌中间合金和商业铝钼中间合金，按所加入的蓝宝石晶须占整体合金的体积百分比为4％称取商用蓝宝石晶须，由此完成配制原料；
第二步，制备钛铝母合金铸锭：
将上述第一步所称取的原料商业纯钛、商业纯铝、商业铝铌中间合金和商业铝钼中间合金放置于水冷铜坩埚真空熔炼悬浮炉中央，通过机械泵和扩散泵将该炉体内真空度控制在3×10-3Pa以下，并在氩气保护的环境下熔炼，熔炼温度控制在1750℃，熔炼时间为15分钟，，冷却得到钛铝母合金铸锭，将该得到的钛铝母合金铸锭反复熔炼5次，以保证获得成分均匀Ti-Al-Nb-Mo合金，冷却后最终得到直径为50mm，高度为200mm的钛铝母合金铸锭，由此完成制备钛铝母合金铸锭；
第三步，制备蓝宝石晶须增韧TiAlNbMo合金复合材料：
对上述第二步制备的钛铝母合金铸锭使用电火花线切割机成φ20mm×70mm的圆柱形钛铝母合金铸锭块，用砂轮机打磨去除表面氧化皮，并在去离子水中超声震荡5个小时，再放入烘干箱中100℃中烘干处理5个小时，确保所有钛铝母合金铸锭块表面洁净干燥，将如此处理完毕的钛铝母合金铸锭块全部放入真空高频熔炼喷铸炉中熔炼，该熔炼的操作方法如下：
将上述处理完毕的钛铝母合金铸锭块全部放入真空高频熔炼喷铸炉中，加入上述第一步所称取的商用蓝宝石晶须，将该蓝宝石晶须悬挂在真空高频熔炼喷铸炉炉体上部的螺旋搅拌器上，待钛铝母合金加热熔化后，使用螺旋搅拌器将蓝宝石晶须置于钛铝母合金金属液内部并进行旋转搅拌处理，时间为1分钟，确保晶须均匀分散后浇铸成型，即制得蓝宝石晶须增韧TiAlNbMo合金复合材料，其中，TiAlNbMo合金元素组成成分的原子百分比为：Ti为45％、Al为49％、Nb为1％和Mo为3％，所加入的蓝宝石晶须占整体合金的体积百分比为4％。
实施例8
除使用螺旋搅拌器将蓝宝石晶须置于钛铝母合金金属液内部并进行旋转搅拌处理，时间为2分钟之外，其他同实施例7。

Claims (2)

1.蓝宝石晶须增韧TiAlNbMo合金复合材料的制备方法，其特征在于具体步骤如下：
第一步，配制原料：
按元素组成成分的原子百分比为：Ti为54～45％、Al为44～49％、Nb为1～3％和Mo为1～3％称取原料商业纯钛、商业纯铝、商业铝铌中间合金和商业铝钼中间合金，按所加入的蓝宝石晶须与整体合金的体积百分比为3～5％称取商用蓝宝石晶须，由此完成配制原料；
第二步，制备钛铝母合金铸锭：
将上述第一步所称取的原料商业纯钛、商业纯铝、商业铝铌中间合金和商业铝钼中间合金放置于水冷铜坩埚真空熔炼悬浮炉中央，通过机械泵和扩散泵将该炉体内真空度控制在3×10-3Pa以下，并在氩气保护的环境下熔炼，熔炼温度控制在1750～1850℃，熔炼时间为10～15分钟，冷却得到钛铝母合金铸锭，将该得到的钛铝母合金铸锭反复熔炼2～5次，以保证获得成分均匀Ti-Al-Nb-Mo合金，冷却后最终得到直径为50mm，高度为200mm的钛铝母合金铸锭，由此完成制备钛铝母合金铸锭；
第三步，制备蓝宝石晶须增韧TiAlNbMo合金复合材料：
对上述第二步制备的钛铝母合金铸锭使用电火花线切割机成φ20mm×70mm的圆柱形钛铝母合金铸锭块，用砂轮机打磨去除表面氧化皮，并在去离子水中超声震荡5个小时，再放入烘干箱中100℃中烘干处理5个小时，确保所有钛铝母合金铸锭块表面洁净干燥，将如此处理完毕的钛铝母合金铸锭块全部放入真空高频熔炼喷铸炉中熔炼，该熔炼的操作方法选用以下三种中的任意一种：
第一种，将上述处理完毕的钛铝母合金铸锭块全部放入真空高频熔炼喷铸炉中，加入上述第一步所称取的商用蓝宝石晶须，通过机械泵和分子泵将炉体真空度控制1×10-3Pa以下，向炉体内充入高纯氩气，温度控制在1600～1700℃，熔炼时间控制在5～10分钟，然后浇铸，即制得蓝宝石晶须增韧TiAlNbMo合金复合材料，其中，TiAlNbMo合金元素组成成分的原子百分比为：Ti为54～45％、Al为44～49％、Nb为1～3％和Mo为1～3％，蓝宝石晶须与整体合金的体积百分比为3～5％；
第二种，准备一个石英试管，其底部的孔径直径为2～3mm，将上述处理完毕的钛铝母合金铸锭块全部和第一步所称取的商用蓝宝石晶须同时放入上述石英试管中，再将该石英试管放入真空高频熔炼喷铸炉中，高频线圈加热温度控制在1100～1200℃，待石英试管内的合金金属液跳动后即采用喷铸成型的方法，即制得蓝宝石晶须增韧TiAlNbMo合金复合材料，其中，TiAlNbMo合金元素组成成分的原子百分比为：Ti为54～45％、Al为44～49％、Nb为1～3％和Mo为1～3％，蓝宝石晶须与整体合金的体积百分比为3～5％；
第三种，将上述处理完毕的钛铝母合金铸锭块全部放入真空高频熔炼喷铸炉中，加入上述第一步所称取的商用蓝宝石晶须，将该蓝宝石晶须悬挂在真空高频熔炼喷铸炉炉体上部的螺旋搅拌器上，待钛铝母合金加热熔化后，使用螺旋搅拌器将蓝宝石晶须置于钛铝母合金金属液内部并进行旋转搅拌处理，时间为1～2分钟，确保晶须均匀分散后浇铸成型，即制得蓝宝石晶须增韧TiAlNbMo合金复合材料，其中，TiAlNbMo合金元素组成成分的原子百分比为：Ti为54～45％、Al为44～49％、Nb为1～3％和Mo为1～3％，蓝宝石晶须占整体合金的体积百分比为3～5％。
2.根据权利要求1所述蓝宝石晶须增韧TiAlNbMo合金复合材料的制备方法，其特征在于：对上述第三步制备的TiAlNbMo合金复合材料进行压缩试验，具体操作方法是：将上述第三步制备的TiAlNbMo合金复合材料使用电火花线切割机成φ10mm×15mm的圆柱形TiAlNbMo合金复合材料块，将该圆柱形TiAlNbMo合金复合材料块表面用180#、240#、400#、600#、800#、1000#、1500#和2000#八种砂纸前后顺序打磨去除氧化皮，至圆柱形TiAlNbMo合金复合材料块两端水平和表面光滑，使用电子万能材料试验机测试这些圆柱形TiAlNbMo合金复合材料室温压缩性能，压缩试验加载速度为0.1mm/min，测得这些圆柱形TiAlNbMo合金复合材料的平均压缩强度为2389MPa，平均压缩率达到19.48％。
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