[發明專利]一種具有反常成分波動的寬溫區零膨脹合金及制備方法

有效

• 申請號: 202110294895.4
• 申請日: 2021-03-19
• 公開（公告）號: CN113073270B
• 公開（公告）日: 2021-11-09
• 發明（設計）人: 林鯤;張文斌;邢獻然
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: C22C38/14
• 分類號: C22C38/14;C22C38/00;C22C30/00;C22C33/04;C21D1/74;C21D1/26;C21D1/773
• 代理公司: 北京金智普華知識產權代理有限公司 11401
• 代理人: 朱艷華

1.一種具有反常成分波動的寬溫區零膨脹合金，其特征在于，所述具有反常成分波動的寬溫區零膨脹合金在100~500K溫度區間內表現零膨脹特性，線膨脹系數α_l≤1.8×10^-6，其原子百分比表達式為Hf_0.6Ti_0.4Fe_2+x，其中，0＜x≤1。

2.根據權利要求1所述的具有反常成分波動的寬溫區零膨脹合金，其特征在于，所述零膨脹合金相屬于六方晶系，其中Hf、Ti分布在4f位，Fe分布在2a和6h位，過量的Fe占據Hf/Ti位。

3.根據權利要求1所述的具有反常成分波動的寬溫區零膨脹合金，其特征在于，所述零膨脹合金的微結構表現為周期性富-Hf、富-Ti區域交替，宏觀上表現為寬溫區零膨脹。

4.根據權利要求3所述的具有反常成分波動的寬溫區零膨脹合金，其特征在于，所述富-Hf區域表現為正膨脹，富Ti區域表現為負膨脹，周期性的成分梯度變化伴隨著連續的正負熱膨脹耦合。

5.根據權利要求1所述的具有反常成分波動的寬溫區零膨脹合金，其特征在于，所述具有反常成分波動的寬溫區零膨脹合金的原子百分比表達式為Hf_0.6Ti_0.4Fe_2.5，在100~420K溫度區間內表現零膨脹特性，線膨脹系數α_l為0.5×10^-6。

6.一種制備如權利要求1具有反常成分波動的寬溫區零膨脹合金的方法，其特征在于，

所述方法具體包括以下步驟：

S1)準備高純原料Hf、Ti和Fe；

S2)將S1)中的三種原料按化學計量比稱取后混合，合金的原子百分比表達式為Hf_0.6Ti_0.4Fe_2+x，其中，0＜x≤1，

S3)通過電弧爐將混合后的原料在惰性氣體中熔煉多次至均勻；

S4)將熔煉均勻的樣品打磨光亮后置于保護氣氛中保存后退火，退火結束后，獲得具有反常成分波動的寬溫區零膨脹合金。

7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，所述S1)中原料純度需≥99.95%。

8.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，所述S4)中的保護氣氛為真空或惰性氣體，所述惰性氣體為氬氣。

9.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，所述S4)中的退火的溫度為800-1200℃，退火時間3-10d。