[發明專利]一種高純鈮鋁合金

在審

• 申請號: 201310638633.0
• 申請日: 2013-11-29
• 公開（公告）號: CN104674101A
• 公開（公告）日: 2015-06-03
• 發明（設計）人: 張蘋
• 申請（專利權）人: 大連融德特種材料有限公司
• 主分類號: C22C30/00
• 分類號: C22C30/00;C22C21/00
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 賈漢生

技術領域

本發明涉及材料技術，尤其涉及一種高純鈮鋁合金。

背景技術

鈮鋁合金具有高熔點、低密度的特點，廣泛用作其它合金的添加劑及航空航天工業。

Nb能大幅度顯著提高γ-TiAl合金抗氧化性，另一方面，Nb在TiAl合金中有很高溶解度，因而可能進行高Nb合金化。陳國良等進行了Ti-Al-Nb系大量基礎研究，并發展了高鈮含量的TiAl合金[6-14],在1995年第一屆TiAl合金國際會議上，會議主席Young-Won?Kim博士的報告指出，高鈮含量的TiAl合金是發展高溫高性能TiAl合金的首例。目前的鈮鋁合金因純度低，導致其組織穩定性和高溫蛻化性差。

發明內容

本發明的目的在于，針對上述問題，提出一種高純鈮鋁合金，以實現顯著提高鈮鋁合金的高溫強度、蠕變變形抗力、合金的抗氧化性到900℃和拉伸強度。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：一種高純鈮鋁合金包括重量配比如下的各組分：

Ti??0.5-3份；

Al??45-46份；

Nb??6-9份。

進一步地，所述高純鈮鋁合金包括重量配比如下的各組分：

Ti??1份；

Al?45-46份；

Nb??6-9份。

進一步地，所述Nb為由C、B、Si、W、Mn和稀土微合金化技術優化合金Nb-x(W、Mn、Hf)—y(C、B)-z(Y、稀土)。

進一步地，所述鋁為電解精煉高純鋁，純度大于99.99%。

進一步地，所述鈦為零級海綿鈦。純度大于99.8%。

進一步地，本發明所述高純鈮鋁合金的熔煉采用真空電弧重熔（VAR），感應凝殼爐（ISM）或等離子冷坩堝爐（PACHM），優選的采用等離子冷坩堝爐（PACHM）熔煉高溫TiAl合金。

本發明高純鈮鋁合金配方科學、合理，與現有鈮鋁合金相比較具有以下優點：本發明高純鈮鋁合金通過微合金化技術能顯著提高鈮鋁合金的高溫強度、蠕變變形抗力、合金的抗氧化性到900℃和拉伸強度。

具體實施方式

以下結合實施例對本發明進一步說明：

實施例1

本實施例公開了一種高溫強度、蠕變變形抗力佳的高純鈮鋁合金包括重量配比如下的各組分：

Ti??1份；

Al?45-46份；

Nb??6-9份。

其中，所述鋁為電解精煉高純鋁，純度大于99.99%。其中，所述鈦為零級海綿鈦。純度大于99.8%。

其中，所述Nb為由C、B、Si、W、Mn和稀土微合金化技術優化合金Nb-x(W、Mn、Hf)—y(C、B)-z(Y、稀土)，其中，W和Hf通過固溶強化，而C通過沉淀強化都顯著提高高溫強度和蠕變變形抗力。W在合金中呈均勻分布。B合金化有利于細化晶粒和減少凝固偏析。稀土元素如Y和G能引入穩定的氧化物層，提高合金的抗氧化性到900℃。C能顯著提高拉伸強度。

含Nb量更高的合金的高溫壓縮強度都高于Ti10Nb45Al高溫TiAl合金。同時多相合金的密度也都很低（4.7g/cm3）。很高的含Nb量會降低合金的抗氧化性，這是因為很高Nb會促進NbAlO4氧化物和其他Nb的氧化物形成。但加Y合金化可以改善合金的抗氧化性。不過，高Nb合金的抗氧化性都比TiAl二元合金好。

最后應說明的是：以上各實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的范圍。