CN111266570B - 用于TiAl基合金的Sn-xAl烧结剂及制备方法、TiAl基合金的制备方法及制品 - Google Patents

用于TiAl基合金的Sn-xAl烧结剂及制备方法、TiAl基合金的制备方法及制品 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种用于TiAl基合金的Sn‑xAl烧结剂及制备方法、TiAl基合金的制备方法及制品。该用于TiAl基合金的Sn‑xAl烧结剂包括以下原料：单质Sn粉和Al粉；所述单质Sn粉和Al粉的质量比为90～95：5～10；所述的Sn‑xAl烧结剂对于TiAl基体的润湿角小于20°。本发明中以Al诱导界面润湿的Sn基合金形成Sn‑xAl烧结剂，能够改善Sn对TiAl基体的润湿性，从而促进TiAl基合金粉末的烧结致密化。

Description

用于TiAl基合金的Sn-xAl烧结剂及制备方法、TiAl基合金的 制备方法及制品
技术领域
本发明涉及粉末冶金技术领域，具体涉及一种用于TiAl基合金的Sn-xAl烧结剂及制备方法、TiAl基合金的制备方法及制品。
背景技术
TiAl基合金具有轻质、高强、耐热、优异的抗高温氧化及抗蠕变性能，是一类介于镍基、钴基高温合金和高级陶瓷材料之间理想的高温结构材料。目前TiAl基合金主要应用于航空发动机和汽车工业领域，随着TiAl基合金的进一步发展，其应用领域不断扩大。针对材料本征特性，粉末冶金制备工艺具有独特优势，它可以获得均匀细晶组织，便于添加合金化元素实现新型成分设计，同时对于形状复杂的制件可以实现近净成形，材料利用率高且成本较低，因此，粉末冶金技术是获得TiAl基合金应用零部件最为有效的技术手段之一。
然而在以合金粉末为原料制备TiAl基合金过程中，发现TiAl合金粉末存在烧结活性低、致密化困难等问题。这是由于合金粉末在进行固相烧结时，主要靠固相的扩散和原子迁移进行，过程非常缓慢，很难充分填充孔隙，尤其现阶段发展的第三代高温TiAl合金粉末烧结致密化难度更大，导致粉末冶金TiAl基合金制件力学性能得不到充分发挥。而为提升TiAl基合金粉末成形坯致密度，通常采用加压烧结或者靠近液相线温度烧结，往往导致制品形状单一，复杂零件无法直接制备，同时晶粒粗大，制备成本大幅增加。因此，实现高性能TiAl基合金的常压烧结致密化是目前粉末冶金TiAl基合金领域发展所面临的核心问题。
前期研究表明，由于Sn元素熔点低、沸点高，在烧结过程中含量稳定，液相容易获得，因此添加微量Sn元素可对TiAl基合金粉末的烧结起到一定的改善作用。然而实验中发现Sn对于TiAl基合金表面润湿性不佳，难以达到液相烧结的良好状态，这是导致添加Sn元素粉末对TiAl基合金烧结温度降低不显著、Sn的活化作用并没有得到全面发挥的主要原因。因此在此基础上探究更为有效的改善措施是推动粉末冶金TiAl基合金发展的必要条件。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种用于TiAl基合金的Sn-xAl烧结剂及制备方法、TiAl基合金的制备方法及制品，以Al诱导界面润湿的Sn基合金形成用于TiAl基合金的Sn-xAl烧结剂，能够改善Sn对TiAl基体的润湿性，从而促进TiAl基合金粉末的烧结致密化，以解决现有技术中Sn对于TiAl基合金表面润湿性不佳，难以达到液相烧结的良好状态的技术问题。
为了实现上述目的，根据本发明的第一方面，提供了一种用于TiAl基合金的Sn-xAl烧结剂。
该用于TiAl基合金的Sn-xAl烧结剂包括以下原料：单质Sn粉和Al粉；所述单质Sn粉和Al粉的质量比为90～95：5～10；所述的Sn-xAl烧结剂对于TiAl基体的润湿角小于20°。
进一步的，所述单质Sn粉和Al粉的粒度为低于-500目标准筛；所述Sn-xAl烧结剂的粒度为低于-325目标准筛。
为了实现上述目的，根据本发明的第二方面，提供了一种用于TiAl基合金的Sn-xAl烧结剂的制备方法。
根据上述的用于TiAl基合金的Sn-xAl烧结剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1-1：粉末原料准备，选取单质Sn粉和Al粉，并确定单质Sn粉和Al粉的配比；
S1-2：混合，将所述单质Sn粉和Al粉混合均匀，得到混合粉末；
S1-3：预扩散处理，将步骤S1-2中的所述混合粉末在真空下进行预扩散处理；
S1-4：筛分，将经过步骤S1-3预扩散处理后的混合粉末进行研磨筛分，得到Sn-xAl烧结剂。
进一步的，步骤S1-3中，在真空下进行预扩散处理的温度为250～400℃；真空度为10-1～10-3Pa。
为了实现上述目的，根据本发明的第三方面，提供了一种TiAl基合金的制备方法。
该TiAl基合金的制备方法包括以下步骤：
S1：制备上述的Sn-xAl烧结剂；
S2：将TiAl基预合金粉末与所述Sn-xAl烧结剂按照一定比例混合，并压制形成生料坯；
S3：将所述生料坯进行气氛保护烧结，制得TiAl基合金。
进一步的，步骤S2中，所述TiAl基预合金粉末包括以原子比计的组成成分：Al含量为40～50at.％，Nb含量为1～10at.％，Cr含量为1～4at.％，微合金化元素总含量为0～2at.％，余量为Ti。
进一步的，所述微合金化元素为W、B、Y、V中的任一种或多种。
进一步的，步骤S2中，所述Sn-xAl烧结剂的添加量占Sn-xAl烧结剂和TiAl基预合金粉末总质量的0.2～10wt.％；所述生料坯的相对密度为65～85％。
进一步的，步骤S3中，所述气氛保护烧结中的气氛为氢气、氩气和真空中的任意一种；所述气氛保护烧结中的烧结温度为1400～1500℃，升温速率为2～8℃/min，保温时间30～120min。
为了实现上述目的，根据本发明的第四方面，提供了一种制品。
根据上述的TiAl基合金的制备方法制备得到制品。
因TiAl基合金粉末烧结活性低、致密化困难等，导致常压烧结态TiAl合金件的力学性能不理想。为此本发明提出低熔点Sn基合金辅助液相烧结的研究思想，以改善TiAl合金粉末烧结活性并微合金化提升烧结TiAl合金综合性能。Al作为诱导元素，可以破坏基体表面氧化膜，改善液相与基体的润湿性以形成快速扩散通道，从而增强TiAl合金粉末的烧结活性，降低烧结温度，提高材料致密度。而烧结剂中Al元素的添加量尤为重要，添加量太少则不足以改善瞬时液相与基体的润湿性来促进烧结，而添加量过多则会产生柯肯达尔效应导致组织中存在较大孔洞，恶化合金性能。因此，Al元素的添加量选择为5～10at.％。
本发明的有益效果：
(1)以Al诱导界面润湿的Sn基合金为烧结剂，极大程度地改善了Sn对TiAl基体的润湿性，从而促进TiAl基合金粉末的烧结致密化。
(2)添加Sn基合金烧结剂制备的TiAl合金组织均匀，晶粒细小，力学性能优异。
(3)制备工艺简单、流程短，对设备要求较低，且合金成分易于控制。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1为本发明的实施例1中以Sn-5Al为烧结剂在TiAl基体上的高温润湿角观测图；
图2为本发明的对比实施例2中以单质Sn为烧结剂在TiAl基体上的高温润湿角观测图；
图3为本发明的实施例1中添加2.8wt.％的Sn-5Al烧结剂制备得到的TiAl基合金的显微组织对比图；
图4为本发明的对比实施例2中添加2.8wt.％的单质Sn烧结剂制备得到的TiAl基合金的显微组织对比图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
本发明公开了一种用于TiAl基合金的Sn-xAl烧结剂，该Sn-xAl烧结剂能够用于TiAl基合金润湿，包括以下原料：单质Sn粉和Al粉；单质Sn粉和Al粉的质量比为90～95：5～10；Sn-xAl烧结剂对于TiAl基体的润湿角小于20°。
在上述实施例中，Sn-xAl烧结剂主要以单质Sn粉和Al粉为原料，混合后进行真空预扩散处理，并研磨筛分后得到；该Sn-xAl烧结剂以Al作为诱导元素，可以破坏基体表面氧化膜，改善液相与基体的润湿性以形成快速扩散通道，从而增强TiAl合金粉末的烧结活性，降低烧结温度，提高材料致密度；而Sn-xAl烧结剂中Al元素的添加量尤为重要，Al元素添加量太少难以改善Sn基合金的润湿性以形成足够的扩散通道来促进烧结，而Al元素添加量过多则会产生柯肯达尔效应导致组织中存在较大的孔洞，恶化合金性能。因此，Al元素的添加量选择为5～10at.％。
同时，本发明对用于TiAl基合金润湿的Sn-xAl烧结剂进行润湿实验，具体实验方法如下：
S1：分别选取TiAl基预合金粉末以及单质Sn粉和Al粉为原料；其中，TiAl基预合金粉末组成成分以原子比计：Al含量为40～50at.％，Nb含量为1～10at.％，Cr含量为1～4at.％，微合金化元素为W、B、Y、V中的任一种或多种，微合金化元素总含量为0～2at.％，余量为Ti。此外，TiAl基预合金粉末的粒度低于-200目标准筛；单质Sn粉和Al粉的粒度为低于-500目标准筛。
S2：将单质Sn粉和Al粉按照设定比例进行混合，然后进行真空预扩散处理，并研磨筛分得到预扩散Sn-xAl合金粉末；其中，Sn粉和Al粉的质量比为90～95：5～10；真空预扩散温度为250～400℃；真空度为10-1～10-3Pa；最后得到的Sn-xAl合金粉末粒度为低于-325目标准筛。
S3：将S1步骤的TiAl基预合金粉末和S2步骤得到的预扩散Sn-xAl合金粉末分别压制成生料坯；其中，压制包括机械单项压制、机械双向压制和冷等静压成形中的任意一种。
S4：将S3步骤得到的生料坯分别烧结制备成TiAl合金块和Sn-xAl合金块；其中，TiAl生料坯的烧结温度为1350～1500℃；Sn-xAl生料坯的烧结温度为1000～1200℃。
S5：将S4步骤得到的合金块分别放入德国Dataphysics高温高真空接触角测量仪中以一定的升温程序进行润湿实验观察。其中，TiAl合金块的尺寸为Φ(12～20)×(4～8)mm；Sn-xAl合金块的尺寸为Φ(2～4)×(3～6)mm；升温程序为最终测试温度900～1200℃，升温速率2～8℃/min，保温时间20～60min。
此外，S5步骤中的润湿实验平行条件多次数试验，取平均值，记录润湿角数据。
本发明中Sn-xAl烧结剂对于TiAl基体的润湿角小于20°，根据Laurent公式cosθmin＝cosθ0-ΔGr/δlv-Δδr/δlv可知，更小的最终润湿角θmin具有更好的润湿性。
本发明公开了一种TiAl基合金的粉末冶金制备方法，该TiAl基合金的制备方法具体包括以下步骤：
S1：制备上述的用于TiAl基合金的Sn-xAl烧结剂。
在该步骤中，Sn-xAl烧结剂的制备具体包括以下步骤：
S1-1：粉末原料准备，选取单质Sn粉和Al粉，其中，单质Sn粉和Al粉的粒度为低于-500目标准筛；单质Sn粉和Al粉的质量比为90～95：5～10。
S1-2：混合，将单质Sn粉和Al粉混合均匀，得到混合粉末。
S1-3：预扩散处理，将步骤S1-2中得到的混合粉末在真空度为10-1～10-3Pa环境下进行预扩散处理，其中，预扩散处理的预扩散温度为250～400℃。
S1-4：筛分，将经过步骤S1-3预扩散处理后的混合粉末进行研磨筛分，得到Sn-xAl合金粉末；其中，Sn-xAl合金粉末的粒度为低于-325目标准筛。
S2：将TiAl基预合金粉末与上述的Sn-xAl烧结剂按照一定比例混合，并压制形成生料坯。
在该步骤中，上述的TiAl基预合金粉末包括以原子比计的组成成分：Al含量为40～50at.％，Nb含量为1～10at.％，Cr含量为1～4at.％，微合金化元素为W、B、Y、V中的任一种或多种，微合金化元素总含量为0～2at.％，余量为Ti。
在该步骤中，上述Sn-xAl烧结剂的添加量占Sn-xAl烧结剂和TiAl基预合金粉末总质量的0.2～10wt.％；最后得到的生料坯的相对密度为65～85％。
S3：将生料坯进行气氛保护烧结，制得TiAl合金。
在该步骤中，将生料坯进行气氛保护烧结中的气氛为氢气、氩气和真空中的任意一种；气氛保护烧结中的烧结温度为1400～1500℃，升温速率为2～8℃/min，保温时间30～120min。
以下将通过具体实施例对TiAl基合金的粉末冶金制备方法进行详细说明。
实施例1：
S1：制备Sn-5Al烧结剂；
以-500目单质Sn粉和Al粉为原料，按照质量比Sn：Al＝95：5将Sn粉和Al粉混合后，在真空度为10-3Pa环境下进行预扩散处理，预扩散温度为300℃，然后研磨筛分得到预扩散Sn-5Al合金粉末。
S2：以-400目Ti-45Al-8.5Nb-0.5(B,W,Y)(含义为按原子百分比计Al45％，Nb8.5％，B,W和Y合计含量为0.5％，余量为Ti，下同)预合金粉末为原料，添加-325目Sn-5Al粉作为烧结助剂，Sn-5Al粉的添加量为2.8wt.％；将上述两种粉末均匀混合后，装入钢模单向压制成生料坯，生料坯相对密度为75％。
S3：将得到的生料坯置于真空管式炉中进行烧结，其中，烧结工艺为：从50℃开始，以4℃/min升温至450℃，保温60min；随后以5℃/min升温至1100℃，保温60min；接着以2℃/min升温至1480℃，保温120min，之后随炉冷却至室温，得到TiAl基合金制品。
需要说明的是，实施例1中在制备生料坯之前对Sn-5Al烧结剂进行润湿实验，具体过程为：以-400目Ti-45Al-8.5Nb-0.5(B,W,Y)预合金粉末和研磨筛分后的Sn-5Al合金粉末为原料，分别装入钢模单向压制成生料坯，然后分别于1450℃和1100℃烧制得到TiAl合金块和Sn-5Al合金块。之后将Sn-5Al合金块切为Φ2×3mm的尺寸，然后放置在尺寸为Φ20×3mm的TiAl合金块上进行润湿实验。润湿工艺为：从50℃开始，以5℃/min升温至1200℃，保温60min。
实施例2：
S1：制备Sn-8Al烧结剂；
以-500目单质Sn粉和Al粉为原料，按照质量比Sn：Al＝92：8将Sn粉和Al粉混合后，进行真空预扩散处理，并研磨筛分得到预扩散Sn-8Al合金粉末；其中，预扩散温度为350℃，真空度为10-2Pa。
S2：以-200目Ti-48Al-2Cr-2Nb预合金粉末为原料，添加-325目的Sn-8Al粉作为烧结助剂，其中，Sn-8Al粉的添加量为5wt.％。将上述两种粉末均匀混合后，装入钢模双向压制成生料坯，生料坯相对密度为75％。
S3：将得到的生料坯置于真空管式炉中进行烧结，其中，烧结工艺为：从50℃开始，以4℃/min升温至450℃，保温60min；随后以5℃/min升温至1100℃，保温60min；接着以2℃/min升温至1450℃，保温120min，之后随炉冷却至室温，得到TiAl基合金制品。
需要说明的是，实施例2中在制备生料坯之前对Sn-8Al烧结剂进行润湿实验，具体过程为：以-200目Ti-48Al-2Cr-2Nb预合金粉末和研磨筛分后的Sn-8Al合金粉末为原料，分别装入钢模双向压制成生坯，然后分别于1430℃和1000℃烧制得到TiAl合金块和Sn-8Al合金块。之后将Sn-8Al合金块切为Φ3×4mm尺寸，然后放置在尺寸为Φ18×2mm的TiAl合金块上进行润湿实验。润湿工艺为：从50℃开始，以4℃/min升温至1250℃，保温30min。
实施例3：
S1：制备Sn-10Al烧结剂；
以-500目单质Sn粉和Al粉为原料，按照质量比Sn：Al＝90：10将Sn粉和Al粉混合后，进行真空预扩散处理，并研磨筛分得到预扩散Sn-10Al合金粉末；其中，预扩散温度为380℃，真空度为10-1Pa。
S2：以-300目Ti-45Al-5Nb预合金粉末为原料，添加-325目的Sn-10Al粉作为烧结助剂，其中，Sn-10Al粉的添加量为7.5wt.％。将上述两种粉末均匀混合后，装入钢模单向压制成生料坯，生料坯相对密度为80％。
S3：将得到的生料坯置于真空管式炉中进行烧结，其中，烧结工艺为：从50℃开始，以4℃/min升温至450℃，保温60min；随后以5℃/min升温至1100℃，保温60min；接着以2℃/min升温至1440℃，保温120min，之后随炉冷却至室温，得到TiAl基合金制品。
需要说明的是，实施例3中在制备生料坯之前对Sn-8Al烧结剂进行润湿实验，具体过程为：以-300目Ti-45Al-5Nb预合金粉末和研磨筛分后的Sn-10Al合金粉末为原料，分别装入钢模单向压制成生坯，然后分别于1380℃和1050℃烧制得到TiAl合金块和Sn-10Al合金块。之后将Sn-10Al合金块切为Φ4×6mm尺寸，然后放置在尺寸为Φ20×8mm的TiAl合金块上进行润湿实验。润湿工艺为：从50℃开始，以7℃/min升温至1100℃，保温40min。
实施例4：
S1：制备Sn-7Al烧结剂；
以-500目单质Sn粉和Al粉为原料，按照质量比Sn：Al＝93：7将Sn粉和Al粉混合后，进行真空预扩散处理，并研磨筛分得到预扩散Sn-7Al合金粉末；其中，预扩散温度为400℃，真空度为10-1Pa。
S2：以-400目Ti-47Al-2Cr-2Nb预合金粉末为原料，添加-325目的Sn-7Al粉作为烧结助剂，其中，Sn-7Al粉的添加量为10wt.％。将上述两种粉末均匀混合后，装入钢模双向压制成生料坯，生料坯相对密度为78％。
S3：将得到的生料坯置于真空管式炉中进行烧结，其中，烧结工艺为：从50℃开始，以4℃/min升温至450℃，保温60min；随后以5℃/min升温至1100℃，保温60min；接着以2℃/min升温至1420℃，保温120min，之后随炉冷却至室温，得到TiAl基合金制品。
需要说明的是，实施例4中在制备生料坯之前对Sn-7Al烧结剂进行润湿实验，具体过程为：以-400目Ti-47Al-2Cr-2Nb预合金粉末和Sn-7Al合金粉末为原料，分别装入钢模双向压制成生坯，然后分别于1400℃和1080℃烧制得到TiAl合金块和Sn-7Al合金块。之后将Sn-7Al合金块切为Φ3×5mm尺寸，然后放置在尺寸为Φ19×5mm的TiAl合金块上进行润湿实验。润湿工艺为：从50℃开始，以6℃/min升温至1200℃，保温50min。
以下将对采用实施例1～4中制备方法制得的TiAl基合金制品与采用传统制备工艺制得的TiAl基合金制品进行性能对比实验。
一、实验对象
实施例1～4中制备得到的TiAl基合金制品以及对比实施例1～3中制备制备得到的TiAl基合金制品，其中：
对比实施例1：
以-400目Ti-45Al-8.5Nb-0.5(B,W,Y)预合金粉末为原料，将粉末装入钢模单向压制成生料坯，生料坯相对密度为80％；随后将得到的生料坯置于真空管式炉中进行烧结。烧结工艺为：从50℃开始，以4℃/min升温至450℃，保温60min；随后以5℃/min升温至1100℃，保温60min；接着以2℃/min升温至1480℃，保温120min，之后随炉冷却至室温，得到TiAl基合金制品。
对比实施例2：
S1：以-400目Ti-45Al-8.5Nb-0.5(B,W,Y)预合金粉末为原料，添加-500目的Sn粉作为烧结助剂，其中，Sn粉的添加量为2.8wt.％。将两种粉末均匀混合后，装入钢模单向压制成生料坯，生料坯相对密度为75％。
S2：将得到的生料坯置于真空管式炉中进行烧结，其中，烧结工艺为：从50℃开始，以4℃/min升温至450℃，保温60min；随后以5℃/min升温至1100℃，保温60min；接着以2℃/min升温至1480℃，保温120min，之后随炉冷却至室温，得到TiAl基合金制品。
需要说明的是，对比实施例2中在制备生料坯之前对Sn烧结剂进行润湿实验，具体过程为：以-400目Ti-45Al-8.5Nb-0.5(B,W,Y)预合金粉末和-500目的Sn粉为原料，分别装入钢模单向压制成生坯，然后分别于1450℃和300℃烧制得到TiAl合金和Sn块。之后将Sn块切为Φ2×3mm的尺寸，然后放置在尺寸为Φ20×3mm的TiAl合金块上进行润湿实验。润湿工艺为：从50℃开始，以5℃/min升温至1200℃，保温60min。
对比实施例3：
S1：以-400目Ti-45Al-8.5Nb-0.5(B,W,Y)预合金粉末为原料，添加-500目的Co粉作为烧结助剂，其中，Co粉的添加量为2.8wt.％。将两种粉末均匀混合后，装入钢模单向压制成生料坯，生料坯相对密度为75％。
S2：将得到的生料坯置于真空管式炉中进行烧结，其中，烧结工艺为：从50℃开始，以4℃/min升温至450℃，保温60min；随后以5℃/min升温至1100℃，保温60min；接着以2℃/min升温至1480℃，保温120min，之后随炉冷却至室温，得到TiAl基合金制品。
二、实验方法
采用现有技术的常规检查方法对实施例1～4以及对比实施例1～3制备得到的制品进行性能测定。
性能检测：
(1)微观组织：对实施例1以及对比实施例2制备得到的制品分别取试样进行扫描电镜观察。
(2)相对密度测试：对实施例1～4以及对比实施例1～3制备得到的制品分别进行相对密度测定。
(3)力学性能测试：对实施例1～4以及对比实施例1～3制备得到的制品分别进行室温抗拉强度、屈服强度和压缩率测定。
三、试验结果
对实施例1～4以及对比实施例1～3的实验结果进行汇总，详见表1。
表1实施例1～4和对比实施例1～3制备得到制品的性能对比
Figure BDA0002392470570000161
结合表1和图1～4可知，本发明中以Al诱导界面润湿的Sn基合金为烧结剂，达到了TiAl基合金粉末辅助液相活化烧结效果，从而实现了高致密度、高性能TiAl基合金的制备。结合实施例1和对比实施例1～3数据可知，添加Sn-xAl烧结剂所制备的TiAl合金的性能明显优于未添加烧结助剂、添加单质Sn和单质Co为烧结助剂的TiAl合金，具有重要的应用价值。并且，结合图3和图4可知，添加Sn-5Al烧结剂的TiAl基合金孔隙度明显低于添加单质Sn的TiAl基合金孔隙度；而且，结合图1和图2所示，Sn-5Al合金对TiAl基合金的润湿角为12°，而在相同工艺下，Sn单质对TiAl基合金润湿角为120°，因此Sn-5Al合金对TiAl基合金的润湿角较Sn单质有明显的改善效果。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种用于TiAl基合金的Sn-xAl烧结剂的制备方法，其特征在于，用于TiAl基合金的Sn-xAl烧结剂包括以下原料：单质Sn粉和Al粉；所述单质Sn粉和Al粉的质量比为90～95：5～10；所述的Sn-xAl烧结剂对于TiAl基体的润湿角小于20°；所述制备方法包括以下步骤：
S1-1：粉末原料准备，选取单质Sn粉和Al粉，并确定单质Sn粉和Al粉的配比；
S1-2：混合，将所述单质Sn粉和Al粉混合均匀，得到混合粉末；
S1-3：预扩散处理，将步骤S1-2中的所述混合粉末在真空下进行预扩散处理；
S1-4：筛分，将经过步骤S1-3预扩散处理后的混合粉末进行研磨筛分，得到Sn-xAl烧结剂。
2.根据权利要求1所述的用于TiAl基合金的Sn-xAl烧结剂的制备方法，其特征在于，步骤S1-3中，在真空下进行预扩散处理的温度为250～400℃；真空度为10-1～10-3Pa。
3.一种TiAl基合金的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：制备权利要求1-2任一项所述的Sn-xAl烧结剂；
S2：将TiAl基预合金粉末与所述Sn-xAl烧结剂按照一定比例混合，并压制形成生料坯；
S3：将所述生料坯进行气氛保护烧结，制得TiAl基合金。
4.根据权利要求3所述的TiAl基合金的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述TiAl基预合金粉末包括以原子比计的组成成分：Al含量为40～50at.％，Nb含量为1～10at.％，Cr含量为1～4at.％，微合金化元素总含量为0～2at.％，余量为Ti。
5.根据权利要求4所述的TiAl基合金的制备方法，其特征在于，所述微合金化元素为W、B、Y、V中的任一种或多种。
6.根据权利要求3所述的TiAl基合金的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述Sn-xAl烧结剂的添加量占Sn-xAl烧结剂和TiAl基预合金粉末总质量的0.2～10wt.％；所述生料坯的相对密度为65～85％。
7.根据权利要求3所述的TiAl基合金的制备方法，其特征在于，步骤S3中，所述气氛保护烧结中的气氛为氢气和氩气中的任意一种；所述气氛保护烧结中的烧结温度为1400～1500℃，升温速率为2～8℃/min，保温时间30～120min。
8.根据权利要求3～7任一项所述的TiAl基合金的制备方法制备得到的制品。
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