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(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CN112746329A(43)申请公布日2021.05.04(21)申请号202011516112.4(22)申请日2020.12.21(71)申请人安徽工程大学地址241000安徽省芜湖市镜湖区北京中路8号(72)发明人刘桐李建生鹿宪珂桂凯旋王刚(74)专利代理机构芜湖众汇知识产权代理事务所(普通合伙)34128代理人端木传斌(51)Int.Cl.C30B29/52(2006.01)C30B11/14(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称一种用于TiAl基合金定向凝固的籽晶制备方法(57)摘要本发明公开了一种用于TiAl基合金定向凝固的籽晶制备方法,包括以下步骤:S1、分别准备海绵钛、高纯铝、高纯硅,Al为43~46at.%、Mo为0~1.5at.%、Si为0.8~3at.%,其余为Ti;S2、籽晶原料分层加入到真空感应熔炼炉中;S3、将熔炼室抽真空,通入氩气;S4、打开电源,增加电源功率至55~60kW,熔炼;S5、将电源功率降至50~55kW,保温,得籽晶熔体;S6、直接切断电源,利用水冷铜坩埚让籽晶熔体在水冷铜坩埚中激冷,冷却至室温,得到用于TiAl基合金定向凝固的籽晶铸锭。本发明提出的制备方法得到的籽晶缩孔区小。CN112746329ACN112746329A权利要求书1/1页1.一种用于TiAl基合金定向凝固的籽晶制备方法,其特征在于,包括以下步骤:S1、分别准备籽晶原料,包括海绵钛、高纯铝、高纯硅,其中,Al为43~46at.%、Mo为0~1.5at.%、Si为0.8~3at.%,其余为Ti;S2、将步骤S1准备的籽晶原料分层加入到水冷铜坩埚真空感应熔炼炉中;S3、将真空感应熔炼炉中的熔炼室抽真空至1×10‑3~3×10‑3Pa以下,向真空感应熔炼炉中通入氩气至0.03~0.07Pa;S4、打开电源,以3~6kw/min的速率增加电源功率至55~60kW,熔炼3~5min;S5、将电源功率以0.4~0.6kw/min的速率降至50~55kW,继续保温2~5min,得籽晶熔体;S6、直接切断电源,利用水冷铜坩埚让籽晶熔体在水冷铜坩埚中激冷,冷却至室温,得到用于TiAl基合金定向凝固的籽晶铸锭。2.根据权利要求1所述的一种用于TiAl基合金定向凝固的籽晶制备方法,其特征在于,步骤S1中,所述海绵钛为0级海绵钛。3.根据权利要求1所述的一种用于TiAl基合金定向凝固的籽晶制备方法,其特征在于,步骤S1中,所述籽晶原料中Al为43at.%、Mo为0at.%、Si为3at.%,其余为Ti。4.根据权利要求1所述的一种用于TiAl基合金定向凝固的籽晶制备方法,其特征在于,步骤S1中,所述籽晶原料中Al为46at.%、Mo为1.5at.%、Si为1at.%,其余为Ti。5.根据权利要求1所述的一种用于TiAl基合金定向凝固的籽晶制备方法,其特征在于,步骤S2中,所述分层从下至上分别为海绵钛层、高纯铝层、高纯硅层、海绵钛层。6.根据权利要求1所述的一种用于TiAl基合金定向凝固的籽晶制备方法,其特征在于,步骤S4中,电源功率的增长速度为5kw/min。7.根据权利要求1所述的一种用于TiAl基合金定向凝固的籽晶制备方法,其特征在于,步骤S4中,电源功率的降温速度为0.5kw/min。2CN112746329A说明书1/4页一种用于TiAl基合金定向凝固的籽晶制备方法技术领域[0001]本发明涉及铸造技术领域,尤其涉及一种用于TiAl基合金定向凝固的籽晶制备方法。背景技术[0002]TiAl基合金因具有较低的密度,良好的高温强度、抗蠕变性能、抗氧化能力以及较大的弹性模量而被研究者们广泛关注。TiAl基合金的室温组织通常由γ相(TiAl)和α2相(Ti3Al)构成,而根据组织中γ相和α2相形态和含量的不同,TiAl基合金室温下通常会有多种类型的组织,如全片层组织、近全片层组织、双态组织和γ板条组织等。其中,全片层组织的TiAl基合金的综合性能最好。日本学者采用PST晶体材料进行的TiAl基合金性能测试表明,全片层组织性能具有明显的各向异性,外加载荷平行于片层方向时,屈服强度和延伸率达到最佳组合,此时室温延伸率可以达到5%~10%。因此采用定向凝固技术,获得由平行柱状晶组成的全片层组织,是改善TiAl基合金性能的有效途径之一。但常规的定向凝固方法无法获得与生长方向平行的定向全片层组织。[0003]根据初生相的不同,目前可以采用籽晶法定向凝固工艺或者改变凝固路径的非籽晶法定向凝固工艺来控制片层取向。其中,以前者更为普遍。在籽晶法定向凝固中,籽晶的制备是至关重要的一步,而现有方法在制备籽晶时,常出现液态收缩的现象。基于现有技术存在的不足