[發(fā)明專利]一種Ti3 在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 202010803516.5 | 申請日： | 2020-08-11 |
| 公開（公告）號： | CN112095029A | 公開（公告）日： | 2020-12-18 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 譚毅;鄭俊;李鵬廷;王軼農(nóng);游小剛 | 申請（專利權(quán)）人： | 大連理工大學(xué) |
| 主分類號： | C22C1/03 | 分類號： | C22C1/03;C22C1/02;C22C14/00 |
| 代理公司： | 大連東方專利代理有限責(zé)任公司 21212 | 代理人： | 徐華燊;李洪福 |
| 地址： | 116024 遼*** | 國省代碼： | 遼寧;21 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 ti base sub | ||
本發(fā)明提供一種Ti3Ni中間合金及其制備方法，包括如下步驟：稱取Ti3Ni中間合金的各原料：海綿鈦和電解鎳，之后，將稱取得到的塊狀電解鎳原料切割成尺寸合適的塊體；將切割后的塊狀電解鎳原料的表面進行打磨，之后，對打磨后的電解鎳和稱取得到的海綿鈦分別在酒精浸泡下，用超聲清洗機清洗干凈，備用；將清洗干凈后的各原料置于電子束熔煉爐的水冷銅坩堝中；對電子束熔煉爐進行真空預(yù)抽、洗氣，之后，進行真空預(yù)抽、抽高真空，達到高真空標(biāo)準(zhǔn)；對水冷銅坩堝中的原料進行電子束熔煉，之后，直接降束，得到Ti3Ni中間合金。本發(fā)明采用電子束真空熔煉制備的Ti3Ni中間合金，雜質(zhì)含量更低，可有效避免原料中的氧、氮元素及其夾雜對鎳基高溫合金性能的影響。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種合金的制備方法，具體而言，尤其涉及一種Ti3Ni中間合金及其制備方法。
背景技術(shù)
鎳基高溫合金由于具有良好的高溫強度和高溫蠕變性能，優(yōu)異的抗腐蝕性能與耐磨蝕性能，以及良好的組織穩(wěn)定性和工藝性能，已廣泛應(yīng)用在航空航天、化工冶金、能源電站以及交通運輸?shù)裙I(yè)領(lǐng)域。鈦加入鎳基高溫合金中，Ti作為一種重要的強化元素在提高鎳基高溫合金性能方面扮演著重要的角色，約10％鈦進入γ固溶體，起固溶強化作用，約90％鈦進入γ’相中，在鋁元素一定含量的條件下，隨著鈦含量增加γ’相數(shù)量增加，引起合金室溫和高溫強度增加。如果鈦直接以單質(zhì)形式加入熔體中，則需要提高加入溫度，延長熔煉時間，或者加入過程中燒損加大，實收率難以保證，造成爐前成分的多次調(diào)整，影響產(chǎn)品的生產(chǎn)效率。由于鈦純元素的熔點較高，在鎳基高溫合金熔煉的溫度范圍內(nèi)，并不能迅速熔化，而是通過合金化的方式緩慢溶解到鎳基高溫合金熔體中。在該過程中，如果鎳基高溫合金熔體中有一定量的氧、氮等氣體雜質(zhì)元素，可能會迅速形成氧化物、氮化物等夾雜。而且這些夾雜物熔點很高，一旦形成就難以分解，從而被保留在鎳基高溫合金中，對其性能造成影響。由于Ti3Ni中間合金可以有效的降低鎳基高溫和金的熔煉溫度，縮短兩者的混合時間，因此它是一種必不可少的材料。
由于中間合金對其成分準(zhǔn)確性有要求，Ti3Ni作為中間合金使用，選擇富鈦的方案，同時中間合金對純凈度要求高，然而目前沒有人對熔煉制備Ti3Ni中間合金開展研究。
電子束精煉是對現(xiàn)有方法制備的材料進一步精煉提純的工藝，其原理是利用高能量密度的電子束轟擊母材產(chǎn)生熱能使材料熔化，并通過調(diào)節(jié)功率和熔煉速率使熔池保持在較高的溫度，整個過程升溫速度較快。熔煉室真空度＜5×10-2Pa，空氣的含量很低，合金熔體在高溫高真空環(huán)境下充分發(fā)生脫氣反應(yīng)，有利于雜質(zhì)和夾雜物的去除以及成分的精確控制；水冷銅坩堝的使用不僅可以避免坩堝材料的污染、有效降低精煉提純的成本，而且由于具有較快的冷卻速率，可以獲得低偏析高溫合金。
發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)上述提出的由于中間合金對其成分準(zhǔn)確性有要求，Ti3Ni作為中間合金使用，選擇富鈦的方案，同時中間合金對純凈度要求高，然而目前沒有人對熔煉制備Ti3Ni中間合金開展研究的技術(shù)問題，而提供一種Ti3Ni中間合金及其制備方法。本發(fā)明主要利用電子束真空熔煉制備Ti3Ni中間合金，可以有效降低添加原料中的氧、氮元素及其夾雜，使得到的Ti3Ni中間合金雜質(zhì)含量更低，從而避免原料中的氧、氮元素及其夾雜對鎳基高溫合金性能的影響。制備的Ti3Ni中間合金熔點低，熔化溫度是942℃，在鎳基高溫合金熔煉的溫度范圍內(nèi)，可以迅速熔化并與鎳基高溫合金熔體充分混合，抑制鎳基高溫合金中氧化物和氮化物等夾雜物的形成，同時由于電子束熔煉的溫度和真空度較高，可以提高Ti3Ni中間合金的純凈度。
本發(fā)明采用的技術(shù)手段如下：
一種Ti3Ni中間合金的制備方法，包括如下步驟：
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