[發(fā)明專利]一種多元合金化β相凝固高Nb-TiAl合金及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410086017.3
• 申請日: 2014-03-10
• 公開（公告）號: CN103820697A
• 公開（公告）日: 2014-05-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳子勇;宮子琪;周峰;柴麗華;相志磊
• 申請（專利權(quán)）人: 北京工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: C22C30/00
• 分類號: C22C30/00;C22C14/00;C22C1/03
• 代理公司: 北京思海天達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11203
• 代理人: 張慧

1.一種多元合金化β相凝固高Nb-TiAl合金，其特征在于，元素的摩爾百分含量:43%～45%的Al、5～15%的Nb、不高于0.2%的W、不高于0.5%的Cr和余量的Ti及不可避免的雜質(zhì)。

2.按照權(quán)利要求1的一種多元合金化β相凝固高Nb-TiAl合金，其特征在于，Nb的摩爾百分含量8%，W的摩爾百分含量不高于0.2%，Cr的摩爾百分含量不高于0.5%。

3.含多元合金化β相凝固高Nb-TiAl合金的制備方法，其特征在于，包括下述步驟：

（1）、稱取如下原料：海綿鈦、高純鋁、鋁鈮中間合金、鋁鎢鈮中間合金和電解鉻片；其中控制Al、Nb、W、Cr和Ti元素的摩爾百分含量為43%～45%的Al、5～15%的Nb、不高于0.2%的W、不高于0.5%的Cr和余量為Ti及不可避免的雜質(zhì)；

（2）、將步驟（1）稱得的原料通過金屬壓塊機(jī)進(jìn)行壓塊成型，壓塊時先將海綿鈦置于模具四周內(nèi)側(cè)邊緣，然后海綿鈦圍成的區(qū)域底部自下而上各層分別為高純鋁層、鋁鈮中間合金層、電解鉻片、鋁鎢鈮中間合金層和海綿鈦層；

（3）將步驟（2）得到的壓塊放入到可離心澆注的水冷銅坩堝真空感應(yīng)懸浮熔煉爐中，熔煉前將金屬鑄型模具預(yù)熱至300～500℃，水冷銅坩堝真空感應(yīng)熔煉爐抽真空至1.0～2.0×10^-3mbar，以5～10kw/min增長速率將水冷銅坩堝真空感應(yīng)熔煉爐熔煉功率升至160～180kw后停止增加功率，然后在恒定功率下熔煉120～240s得熔體，使熔體混合均勻；

（4）將步驟（3）中的熔體澆鑄到事先預(yù)熱好的且離心旋轉(zhuǎn)的金屬鑄型模具中，形成含多元合金化β相凝固高Nb-TiAl合金鑄錠，并隨爐冷卻。

4.按照權(quán)利要求3的方法，其特征在于，以10kw/min增長速率將水冷銅坩堝真空感應(yīng)懸浮熔煉爐熔煉功率升至160～180kw且進(jìn)行離心澆注成型。

5.按照權(quán)利要求3的方法，其特征在于，離心機(jī)轉(zhuǎn)速優(yōu)選為120r/min。

6.按照權(quán)利要求3的方法，其特征在于，（1）中海綿鈦的質(zhì)量純度為99.78%，高純鋁的質(zhì)量純度為99.99%，鋁鈮中間合金的質(zhì)量純度為99.86%，鋁鎢鈮中間合金的質(zhì)量純度為99.69%，電解鉻片的質(zhì)量純度為99.99%。