一种含B、Y的细晶TiAl合金的制备方法.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CN105369064A(43)申请公布日2016.03.02(21)申请号201510732369.6(22)申请日2015.11.02(71)申请人哈尔滨工业大学地址150001黑龙江省哈尔滨市南岗区西大直街92号(72)发明人陈玉勇贾燚肖树龙田竟徐丽娟韩建超曹守臻(74)专利代理机构哈尔滨市松花江专利商标事务所23109代理人牟永林(51)Int.Cl.C22C14/00(2006.01)C22C1/03(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图2页(54)发明名称一种含B、Y的细晶TiAl合金的制备方法(57)摘要一种含B、Y的细晶TiAl合金的制备方法。本发明涉及一种TiAl合金的制备方法。本发明的目的是要解决通过添加B、Y元素来细化TiAl合金组织而产生的添加量过少达不到细化效果以及添加量过多导致合金室温性能不良的问题。方法：一、将海绵钛、铝锭、合金元素X物质、硼粉和钇铝中间合金通过金属压块机压块成型，得到块体；二、将步骤一得到的块体放入到水冷铜坩埚感应熔炼炉中，熔炼得到熔体；三、先将金属铸型预热，然后将步骤二得到的熔体浇铸到预热后的金属铸型中，浇铸完成后随炉冷却，得到含B、Y细晶TiAl合金。本发明产品片层团组织尺寸细小，提高了TiAl合金的使用性能，增大TiAl合金的利用率，降低成本。CN105369064ACN105369064A权利要求书1/2页1.一种含B、Y的细晶TiAl合金的制备方法，其特征在于该方法按以下步骤进行：一、将海绵钛、铝锭、硼粉和钇铝中间合金通过金属压块机压块成型，得到块体；压块前将海绵钛分成两份，压块时自下而上各层分别为其中一份海绵钛、铝锭、硼粉、钇铝中间合金和另一份海绵钛；二、将步骤一得到的块体放入到水冷铜坩埚感应熔炼炉中，然后将水冷铜坩埚真空感应熔炼炉抽真空至1.0×10-3mbar～3.0×10-3mbar，再以10kW/min～15kW/min的速率将熔炼功率升至85kW～90kW，然后在85kW～90kW的恒定功率下熔炼300s～360s，得到熔体；三、先将金属铸型预热至温度为300℃～400℃，然后将步骤二得到的熔体浇铸到预热后的金属铸型中，浇铸完成后随炉冷却，得到含B、Y细晶TiAl合金；所述的含B、Y细晶TiAl合金中各元素原子百分含量为43％～48％的Al、0.1％～0.4％的B、0.02％～0.2％的Y和余量的Ti。2.根据权利要求1所述的一种含B、Y的细晶TiAl合金的制备方法，其特征在于步骤一中所述的海绵钛的质量纯度为99.7％，所述的铝锭的质量纯度为99.99％，所述的硼粉的质量纯度为99.99％，所述的钇铝中间合金的质量纯度为99.99％。3.根据权利要求1所述的一种含B、Y的细晶TiAl合金的制备方法，其特征在于步骤二中将步骤一得到的块体放入到水冷铜坩埚感应熔炼炉中，然后将水冷铜坩埚真空感应熔炼炉抽真空至1.8×10-3mbar。4.根据权利要求1所述的一种含B、Y的细晶TiAl合金的制备方法，其特征在于步骤三中先将金属铸型预热至温度为350℃。5.一种含B、Y的细晶TiAl合金的制备方法，其特征在于该方法按以下步骤进行：一、将海绵钛、铝锭、含元素X的物质、硼粉和钇铝中间合金通过金属压块机压块成型，得到块体；压块前将海绵钛分成两份，压块时自下而上各层分别为其中一份海绵钛、铝锭、含元素X的物质、硼粉、钇铝中间合金和另一份海绵钛；所述的含元素X的物质为铝铌中间合金、铝钒中间合金、铝钼中间合金、钨粉、金属铁和金属铬中的一种或几种，且所述的含元素X的物质中元素X为非铝元素；二、将步骤一得到的块体放入到水冷铜坩埚感应熔炼炉中，然后将水冷铜坩埚真空感应熔炼炉抽真空至1.0×10-3mbar～3.0×10-3mbar，再以10kW/min～15kW/min的速率将熔炼功率升至85kW～90kW，然后在85kW～90kW的恒定功率下熔炼300s～360s，得到熔体；三、先将金属铸型预热至温度为300℃～400℃，然后将步骤二得到的熔体浇铸到预热后的金属铸型中，浇铸完成后随炉冷却，得到含B、Y细晶TiAl合金；所述的含B、Y细晶TiAl合金中各元素原子百分含量为43％～48％的Al、0.01％～9％的元素X、0.1％～0.4％的B、0.02％～0.2％的Y和余量的Ti。6.根据权利要求5所述的一种含B、Y的细晶TiAl合金的制备方法，其特征在于步骤一中所述的海绵钛的质量纯度为99.7％，所述的铝锭的质量纯度为99.99％，所述的硼粉的质量纯度为99.99％，所述的钇铝中间合金的质量纯度为99.99％。7.根据权利要求5所述的一种含B、Y的细晶TiAl合金的制备方法，其特征在于步骤一中所述的铝铌中间合