[發(fā)明專利]一種高鈮低密度難熔多主元合金及其真空滴鑄方法有效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 202010529714.7 | 申請(qǐng)日： | 2020-06-11 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN111636026B | 公開（公告）日： | 2021-10-15 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 劉鑫旺;白朱成;姚俊卿;蔣文明;樊自田 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 華中科技大學(xué) |
| 主分類號(hào)： | C22C30/00 | 分類號(hào)： | C22C30/00;C22C1/03;B22D23/00 |
| 代理公司： | 華中科技大學(xué)專利中心 42201 | 代理人： | 孔娜;李智 |
| 地址： | 430074 湖北*** | 國(guó)省代碼： | 湖北;42 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 高鈮低 密度 難熔多主元 合金 及其 真空 方法 | ||
1.一種高鈮低密度難熔多主元合金，其特征在于：
所述多主元合金的組成元素包括鈮、鋁、鈦及釩，所述鈮、所述鋁、所述鈦及所述釩的原子之比為(35-45)：(18.33-21.67)：(18.33-21.67)：(18.33-21.67)，且所述多主元合金的相結(jié)構(gòu)為單一的BCC結(jié)構(gòu)；
所述多主元合金的室溫屈服強(qiáng)度為1043MPa，密度為6.19g/cm3，室溫比強(qiáng)度為167MPa·cm3/g；
所述高鈮低密度難熔多主元合金通過真空滴鑄方法制備得到，包括：
(1)按照高鈮低密度難熔多主元合金的原子比分別稱取鈮、鋁、鈦及釩；
(2)將稱取到的原料放進(jìn)真空電弧爐中，其中將鈦、鋁置于同一熔煉工位中，且鋁塊包埋在鈦粒下；將鈮、釩置于另一熔煉工位中，且釩在下鈮在上；
(3)對(duì)真空電弧爐進(jìn)行抽真空后，填入氬氣充當(dāng)熔煉介質(zhì)；
(4)先將鈦、鋁熔成鈦鋁中間合金，鈮、釩熔成鈮釩中間合金，然后用機(jī)械手把鈮釩中間合金翻到鈦鋁中間合金的上方，使二者位于同一熔煉工位中；
(5)反復(fù)熔煉多次，且每次熔透，直至鈮、鋁、鈦及釩完全混溶，冷卻以得到所述高鈮低密度難熔多主元合金；
(6)將高鈮低密度難熔多主元合金移到滴鑄工位中，引弧并緩慢增大電流使得所述高鈮低密度難熔多主元合金逐漸熔化，當(dāng)?shù)舞T工位底部合金完全熔化時(shí)，大部分金屬液快速滴到滴鑄工位下部的滴鑄模具中后，快速增大電流，使得滴鑄工位內(nèi)壁上附著的剩余合金快速完全地熔化并流入滴鑄模具內(nèi)，冷卻后獲得所需尺寸的鑄件；
滴鑄時(shí)采用的電流為900-1000A。
2.如權(quán)利要求1所述的高鈮低密度難熔多主元合金，其特征在于：所述鈮、所述鋁、所述鈦及所述釩的原子之比為2：1：1：1。
3.一種適用于權(quán)利要求1或2項(xiàng)所述的高鈮低密度難熔多主元合金的真空滴鑄方法，其特征在于，所述真空滴鑄方法包括以下步驟：
(1)按照原子比(35-45)：(18.33-21.67)：(18.33-21.67)：(18.33-21.67)分別稱取鈮、鋁、鈦及釩；
(2)將稱取到的原料放進(jìn)真空電弧爐中，其中將鈦、鋁置于同一熔煉工位中，且鋁塊包埋在鈦粒下；將鈮、釩置于另一熔煉工位中，且釩在下鈮在上；
(3)對(duì)真空電弧爐進(jìn)行抽真空后，填入氬氣充當(dāng)熔煉介質(zhì)；
(4)先將鈦、鋁熔成鈦鋁中間合金，鈮、釩熔成鈮釩中間合金，然后用機(jī)械手把鈮釩中間合金翻到鈦鋁中間合金的上方，使二者位于同一熔煉工位中；
(5)反復(fù)熔煉多次，且每次熔透，直至鈮、鋁、鈦及釩完全混溶，冷卻以得到所述高鈮低密度難熔多主元合金；
(6)將高鈮低密度難熔多主元合金移到滴鑄工位中，引弧并緩慢增大電流使得所述高鈮低密度難熔多主元合金逐漸熔化，當(dāng)?shù)舞T工位底部合金完全熔化時(shí)，大部分金屬液快速滴到滴鑄工位下部的滴鑄模具中后，快速增大電流，使得滴鑄工位內(nèi)壁上附著的剩余合金快速完全地熔化并流入滴鑄模具內(nèi)，冷卻后獲得所需尺寸的鑄件；
滴鑄時(shí)采用的電流為900-1000A。
4.如權(quán)利要求3所述的用于高鈮低密度難熔多主元合金的真空滴鑄方法，其特征在于：步驟(3)中，關(guān)閉爐門，利用分子泵將爐內(nèi)抽真空，充入一定量氬氣至0.03MPa，然后再重新抽真空至2×10-3Pa，反復(fù)三次；最后向爐內(nèi)充入氬氣至0.05MPa以充當(dāng)熔煉介質(zhì)。
5.如權(quán)利要求3所述的用于高鈮低密度難熔多主元合金的真空滴鑄方法，其特征在于：熔煉最大電流為800A，每次熔煉保持最大電流熔煉90s，熔煉過程中始終采用電磁場(chǎng)輔助攪拌熔體。
6.如權(quán)利要求3所述的用于高鈮低密度難熔多主元合金的真空滴鑄方法，其特征在于：步驟(4)中，熔煉工位為水冷銅坩堝。
7.如權(quán)利要求3所述的用于高鈮低密度難熔多主元合金的真空滴鑄方法，其特征在于：滴鑄模具為水冷銅模。
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