[發明專利]一種V、Mn合金化β相凝固高Nb-TiAl合金及其制備方法

有效

• 申請號: 201410090686.8
• 申請日: 2014-03-12
• 公開（公告）號: CN103834844A
• 公開（公告）日: 2014-06-04
• 發明（設計）人: 陳子勇;宮子琪;周峰;柴麗華;相志磊
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: C22C30/00
• 分類號: C22C30/00;C22C14/00;C22C1/03
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 張慧

1.一種V、Mn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0.5%的V、不高于1.0%的Mn和余量的Ti及不可避免的雜質。

2.按照權利要求1的一種V、Mn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%，V的摩爾百分含量不高于0.5%，Mn的摩爾百分含量不高于1.0%。

3.按照權利要求1的一種V、Mn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%，V的摩爾百分含量0.1-0.5%，Mn的摩爾百分含量不高于1.0%。

4.按照權利要求1的一種V、Mn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%，V的摩爾百分含量0.1-0.5%，Mn的摩爾百分含量0.1-1.0%。

5.V、Mn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、電解錳片和鋁釩中間合金；其中控制Al、Nb、V、Mn和Ti元素的摩爾百分含量為43%～45%的Al、5～15%的Nb、不高于0.5%的V、不高于1.0%的Mn和余量為Ti及不可避免的雜質；

（2）、將步驟（1）稱得的原料通過金屬壓塊機進行壓塊成型，壓塊時先將海綿鈦置于模具內側邊緣，然后在海綿鈦圍成的區域內部自下而上分層放置高純鋁層、鋁鈮中間合金層、電解錳片層、鋁釩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懸浮熔煉爐中，熔煉前將金屬鑄型模具預熱至300～350℃，水冷銅坩堝真空感應熔煉爐抽真空至1.0～3.0×10^-3mbar，以20～30kw/min增長速率將水冷銅坩堝真空感應熔煉爐熔煉功率升至160～170kw后停止增加功率，然后在恒定功率下熔煉200～250s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熱好的且離心旋轉的金屬鑄型模具中，形成V、Mn合金化β相凝固高Nb-TiAl合金鑄錠，并隨爐冷卻。

6.按照權利要求5的方法，其特征在于，以20kw/min增長速率將水冷銅坩堝真空感應懸浮熔煉爐熔煉功率升至160～170kw且進行離心澆注成型。

7.按照權利要求5的方法，其特征在于，離心機轉速優選為120r/min。

8.按照權利要求5的方法，其特征在于，（1）中海綿鈦的質量純度為99.78%，高純鋁的質量純度為99.99%，鋁鈮中間合金的質量純度為99.86%，電解錳片的質量純度為99.99%，鋁釩中間合金的質量純度為99.6%。