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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CN109797314A(43)申请公布日2019.05.24(21)申请号201910245490.4(22)申请日2019.03.28(71)申请人陕西科技大学地址710021陕西省西安市未央区大学园1号(72)发明人杨光王义飞杨肖肖刘洁刘延辉王朋义宋文杰(74)专利代理机构西安通大专利代理有限责任公司61200代理人徐文权(51)Int.Cl.C22C14/00(2006.01)C22F1/02(2006.01)C22F1/18(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图4页(54)发明名称一种具有纳米级晶粒的高铌TiAl合金及其制备方法(57)摘要本发明一种具有纳米级晶粒的高铌TiAl合金及其制备方法,所述方法包括步骤1,将置于惰性气体中的待处理高铌TiAl合金加热至1360~1480℃,保温2~4min后淬火;步骤2,将淬火后的高铌TiAl合金在加热炉中加热至800~1000℃,保温10-50h后随炉冷却至室温。所述高铌TiAl合金由该方法制备得到,纳米级晶粒为ω相和γ相的等轴晶粒;相对于机械热处理方法,因ω相的存在有望使得材料的高温性能进一步改善;相对于多步热处理方法,很大程度上细化晶粒最终得到的晶粒为等轴的纳米级,其尺寸不到片层团的1/100,与机械合金化方法相比,本发明的高铌TiAl合金力学性能更加优异。CN109797314ACN109797314A权利要求书1/1页1.一种具有纳米级晶粒的高铌TiAl合金的制备方法,其特征在于,包括如下步骤,步骤1,将置于惰性气体中的待处理高铌TiAl合金加热至1360~1480℃,保温2~4min后淬火,得到淬火后的高铌TiAl合金;步骤2,将淬火后的高铌TiAl合金在加热炉中加热至800~1000℃,保温10-50h后随炉冷却至室温,得到具有纳米级晶粒的高铌TiAl合金。2.根据权利要求1所述的一种具有纳米级晶粒的高铌TiAl合金的制备方法,其特征在于,步骤1在将待处理高铌TiAl合金置于惰性气体前先打磨和超声波清洗。3.根据权利要求1所述的一种具有纳米级晶粒的高铌TiAl合金的制备方法,其特征在于,步骤1和步骤2采用电阻加热的方式加热。4.根据权利要求1所述的一种具有纳米级晶粒的高铌TiAl合金的制备方法,其特征在于,步骤1所述的惰性气体为氩气或氮气。5.根据权利要求1所述的一种具有纳米级晶粒的高铌TiAl合金的制备方法,其特征在于,步骤1的升温速率为10~100℃/s。6.根据权利要求1所述的一种具有纳米级晶粒的高铌TiAl合金的制备方法,其特征在于,步骤2的升温速率为5~10℃/min。7.一种具有纳米级晶粒的高铌TiAl合金,其特征在于,由权利要求1~6中任意一项所述的方法制备得到,所述的纳米级晶粒为ω相和γ相的等轴晶粒。8.根据权利要求7所述的一种具有纳米级晶粒的高铌TiAl合金,其特征在于,所述的高铌TiAl合金为Ti40Al8Nb、Ti45Al10Nb或Ti42Al5Nb。2CN109797314A说明书1/5页一种具有纳米级晶粒的高铌TiAl合金及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及金属材料热加工技术领域,具体为一种具有纳米级晶粒的高铌TiAl合金及其制备方法。背景技术[0002]高铌TiAl合金具有密度轻、比强度高、比刚度高、高温性能好、良好抗氧化和耐蚀性等优点,应用于航空、航天及船舶等领域,可大幅度降低能源消耗,但高铌TiAl合金含有大量的B2相,使得高铌TiAl合金表现低塑性、脆性,严重影响合金的广泛应用。研究表明获得均匀细小的晶粒是改善高铌TiAl合金室温性能的重要途径,因此如何获得稳定状态下均匀细小的晶粒成为解决问题的关键,尤其纳米级的晶粒制备至关重要。而目前,获取高铌TiAl合金纳米级晶粒的方法主要包括:热机械处理法、多步热处理法和机械合金化法获取纳米级晶粒。[0003]热机械处理法可获得高铌TiAl合金纳米级晶粒。试样在1250℃下挤压并在1030℃回火2h可获得纳米级晶粒,最终获得均匀细小的(α2+γ)相片层组织和珠光体(β+α)相显微组织,与单一相比较,珠光体(β+α)相显微组织不同形态之间的协同作用使得材料具有高强度、延展性和抗蠕变性能。通过相图可对(α2+γ)相片层组织的形成给与解释,但珠光体(β+α)相微观结构成分出现的理论研究尚不清楚。此方法研究的合金的复杂转变过程还没有得到充分的阐明,而且由于正交相的出现,相变过程更加复杂,因此通过β相的分解设计高铌TiAl合金纳米级晶粒方法中对于如何控制得到稳定的微观结构及相应理论需进一步研究。另外据研究表明B2为β相的低温相容易分解为结构相关的亚稳相,如ω相、ω′相、ω"相,其晶体结构具有较低的对称性,脆性很强