一种Ti-W-Nb中间合金及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113881871A(43)申请公布日2022.01.04(21)申请号202111167887.X(22)申请日2021.09.30(71)申请人中国航发北京航空材料研究院地址100095北京市海淀区北京市81号信箱(72)发明人张明达曹京霞周毅黄旭(74)专利代理机构中国航空专利中心11008代理人陈宏林(51)Int.Cl.C22C14/00(2006.01)C22C1/03(2006.01)C22B9/22(2006.01)B22F9/04(2006.01)权利要求书1页说明书2页(54)发明名称一种Ti-W-Nb中间合金及其制备方法(57)摘要本发明是一种Ti‑W‑Nb中间合金及其制备方法，该Ti‑W‑Nb中间合金的化学成分及重量百分比为：Nb20％～30％，W20％～30％、余量为Ti。该中间合金采用电子束炉熔炼制备，原材料种类包括海绵钛、Ti‑Nb中间合金、纯W粉等，该种钛钨铌中间合金熔点远低于钨金属单质熔点，采用本发明制备的中间合金用于含W钛合金和钛金属间化合物的熔炼制备，可以有效提高合金成分的均匀性和稳定性，降低难熔金属元素的偏析、夹杂等缺陷。CN113881871ACN113881871A权利要求书1/1页1.一种Ti‑W‑Nb中间合金，其特征在于：该Ti‑W‑Nb中间合金的化学成分及重量百分比为：Nb20％～30％，W20％～30％、余量为Ti。2.根据权利要求1所的Ti‑W‑Nb中间合金，其特征在于：该Ti‑W‑Nb中间合金中杂质的重量百分比小于0.5％。3.一种权利要求1所述Ti‑W‑Nb中间合金的制备方法，其特征在于：该方法的步骤如下：步骤一、Ti‑W‑Nb中间合金的原材料选择与配制；以海绵钛、Ti‑Nb中间合金、纯钨粉为原材料并按配比称取；步骤二、Ti‑W‑Nb中间合金的原材料混合与布置；首先将Ti‑Nb中间合金与纯钨粉充分混合均匀，纯钨粉均匀附着于片状Ti‑Nb中间合金表面，加入原材料中40％～60％海绵钛后混合均匀，得到混合料，将剩余海绵钛均匀置于熔炼坩埚的底层，将混合料置于其上层，顶端留存2～5颗海绵钛预备引弧；步骤三、Ti‑W‑Nb中间合金的电子束熔炼制备；启动电子束熔炼炉，引弧成功后快速提升输入电流至500～1000A，在高能量输入条件下融化坩埚内的混合料，形成完全融化的稳定熔池，自然冷却形成合金锭；步骤四、Ti‑W‑Nb中间合金的颗粒破碎制备；对合金锭进行精洗、破碎、筛选，获得颗粒状的Ti‑W‑Nb中间合金。4.根据权利要求3所述的Ti‑W‑Nb中间合金的制备方法，其特征在于：步骤一中所述的海绵钛要求为0级海绵钛，粒度2～12.7mm。5.根据权利要求3所述的Ti‑W‑Nb中间合金的制备方法，其特征在于：步骤一中所述的Ti‑Nb中间合金为薄片状，Nb元素的重量百分比含量为50％～70％。6.根据权利要求3所述的Ti‑W‑Nb中间合金的制备方法，其特征在于：步骤一中所述的纯钨粉纯度≥99.99％，粒度5～20μm。7.根据权利要求3所述的Ti‑W‑Nb中间合金的制备方法，其特征在于：步骤三中完全融化混合料形成完全融化的稳定熔池后，保持能量输入不少于5min后停止。8.根据权利要求3所述的Ti‑W‑Nb中间合金的制备方法，其特征在于：步骤四中所获得的颗粒状的Ti‑W‑Nb中间合金的颗粒度为0.2～5mm。2CN113881871A说明书1/2页一种Ti‑W‑Nb中间合金及其制备方法技术领域[0001]本发明是一种Ti‑W‑Nb中间合金及其制备方法，属于合金材料制备技术领域。背景技术[0002]钛合金及其金属间化合物可以通过合金化的方法对其微观组织和力学性能进行调控和优化，不同种类和含量的合金元素可以对抗氧化性能、强度、塑性、持久、蠕变等性能产生复杂影响，利用合金化的影响规律可以结合合金设计和需求进行选择性添加，获得满足需求条件的钛合金制品。除基体元素Al、Ti等，其它合金元素通常通过中间合金的方式添加到原材料中，常规合金元素Si、Mo、Zr等已有较为成熟的中间合金制品可以满足合金化制备钛合金的需求，但是对于一些高熔点的合金元素W、Ta等，其中间合金设计和制备仍存在较大难度。发明内容[0003]本发明针对上述现有技术状况，提出了一种Ti‑W‑Nb中间合金及其制备方法，其目的是制备出可供钛合金及其金属间化合物使用的含钨中间合金材料。[0004]为实现上述目的，本发明提出了如下的技术方案：[0005]本发明技术方案提出了一种Ti‑W‑Nb中间合金，该Ti‑W‑Nb中间合金的化学成分及重量百分比为：Nb20％～30％，W20％～30％、余量为Ti。该Ti‑W‑Nb中间合金中杂质的重量百分比小于0.5％。[0006]本发明