[發明專利]一種大尺寸鈦鋁金屬間化合物鑄錠的熔煉制備方法

有效

• 申請號: 201410608751.1
• 申請日: 2014-11-03
• 公開（公告）號: CN104388714A
• 公開（公告）日: 2015-03-04
• 發明（設計）人: 朱郎平;南海;李建崇;黃東;趙嘉琪
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司北京航空材料研究院
• 主分類號: C22C1/03
• 分類號: C22C1/03;C22C14/00;C22C30/00
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 陳宏林

1.一種大尺寸鈦鋁金屬間化合物鑄錠的熔煉制備方法，所述鈦鋁金屬間化合物為TiAl合金、Ti3Al合金和Ti2AlNb合金，鑄錠直徑超過200mm，重量超過80Kg，設備采用水冷銅鉗鍋真空感應熔煉爐，其特征在于：該方法的步驟如下：

⑴稱科

按照鈦鋁金屬間化合物的成分配比，稱取海綿鈦、鋁豆或鋁塊，及單質元素、中間合金或單質元素加中間合金，按種類分別裝在不同的容器中備用；

海綿鈦的純度是A級或0A級；

鋁豆或鋁塊中純鋁的質量分數不小于99.99％；

單質元素是指Nb、Cr、W、Mo、Mn、Ta、Er、Ni或B中的一種或幾種；

中間合金是指AlNb合金、AlMo合金、AlMn合金、AlSi合金、AlV合金、AlY合金、AlEr合金、TiSn合金、TiNb合金或TiB2合金中的一種或幾種；

⑵裝爐

將分瓣錠模放到爐膛澆注位置，然后在坩堝當中放入凝殼，再將步驟⑴所稱原料裝入坩堝內；

所述凝殼的材料是與所制備合金具有相同成分的合金；

⑶關閉爐門后抽真空，抽真空按以下兩種方式之一完成：

3.1?抽真空度達到1Pa以下,回填氬氣或氦氣至300～30000Pa進行熔煉；

3.2?抽真空度達到10Pa以下后回填氬氣或氦氣，然后再次抽真空到10Pa以下后回填氬氣或氦氣，反復進行1～5次以降低爐內氧、氮等氣體元素含量,回填氬氣或氦氣至300～30000Pa進行熔煉；

⑷熔煉

熔煉開始后，首先以20～100KW的功率對原料烘烤1～5分鐘，然后提高功率至原料周圍出現紅熱后保溫2～10分鐘，直至坩堝內原料中心部位紅透，再次提高功率至原料周圍出現液滴后保溫1～10分鐘，此時原料逐漸熔化，待原料完全熔化后提高功率，使熔體溫度達到合金熔點以上20～100℃，并保溫1～20分鐘，懸浮的熔體在電磁攪拌作用下實現成分均勻；

⑸將金屬熔液澆注到錠模中，冷卻1～5個小時；

⑹冷卻到時后開爐門，重復上述步驟⑴～⑸，直至錠模中的合金重量滿足要求，冷卻至150℃以下，打開爐門，啟開錠模，得到大尺寸鑄錠。