一种低钨高铌片层组织钛铝合金及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103225033A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103225033103225033A(43)申请公布日2013.07.31(21)申请号201310169945.1(22)申请日2013.05.10(71)申请人南京理工大学地址210094江苏省南京市孝陵卫200号(72)发明人庞玉璇李永胜朱浩(74)专利代理机构南京理工大学专利中心32203代理人朱显国(51)Int.Cl.C22C30/00(2006.01)C30B11/00(2006.01)C30B29/52(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书6页说明书6页附图1页附图1页(54)发明名称一种低钨高铌片层组织钛铝合金及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种低钨高铌片层组织钛铝合金，含有以原子百分比表示的下列组分：铝45.0%～48.0%、铌5.0%～8.0%、钨0.4%～1.0%，其余为钛，且具有均匀的全片层组织。制备该合金的方法为：将原料钛、铝、铌、钨按照给定的原子百分比进行配料；将配好的原料放入电弧熔炼炉中，抽真空，充入高纯氩气，然后调节电弧熔炼炉进行熔炼，获得纽扣锭；将纽扣锭放入悬浮熔炼炉中，抽真空并充入高纯氩气，然后进行吸铸，获得圆柱形试棒；将圆柱形试棒放入Bridgeman定向凝固炉中，抽真空并充入高纯氩气，然后调节工艺参数对圆柱形试棒进行定向凝固，获得产物。该方法操作简单且易于实现工业化，使高铌钛铝合金的综合性能得到突破，在航空航天、汽车等领域的应用广泛。CN103225033ACN10325ACN103225033A权利要求书1/1页1.一种低钨高铌片层组织钛铝合金，其特征在于：所述钛铝合金含有以原子百分比表示的下列组分：铝45.0%～48.0%、铌5.0%～8.0%、钨0.4%～1.0%，其余为钛。2.根据权利要求1所述的低钨高铌片层组织钛铝合金，其特征在于：所述钛铝合金具有均匀的全片层组织。3.一种制备如权利要求1所述的低钨高铌片层组织钛铝合金的方法，其特征在于，步骤如下：步骤1、将原料钛、铝、铌、钨按照给定的原子百分比进行配料；步骤2、将步骤1中配好的原料放入电弧熔炼炉中，抽真空，充入高纯氩气，然后调节电弧熔炼炉的电流和电压进行熔炼，获得纽扣锭；步骤3、将步骤2中制备的纽扣锭放入悬浮熔炼炉中，抽真空，充入高纯氩气，然后调节悬浮熔炼炉的功率进行吸铸，获得圆柱形试棒；步骤4、将步骤3中制备的圆柱形试棒放入Bridgeman定向凝固炉中，抽真空，充入高纯氩气，然后调节工艺参数，对圆柱形试棒进行定向凝固，获得低钨高铌片层组织钛铝合金。4.根据权利要求3所述的制备低钨高铌片层组织钛铝合金的方法，其特征在于，步骤1中所述原料的原子百分比如下：铝45.0%～48.0%、铌5.0%～8.0%、钨0.4%～1.0%，其余为钛。5.根据权利要求3所述的制备低钨高铌片层组织钛铝合金的方法，其特征在于，步骤2中所述抽真空的真空度为0.01～0.03Pa，所述充入高纯氩气至压强为600～650Pa。6.根据权利要求3所述的制备低钨高铌片层组织钛铝合金的方法，其特征在于，步骤2中所述电弧熔炼炉的电流为200～220A，电弧熔炼炉电压为2～2.5V。7.根据权利要求3所述的制备低钨高铌片层组织钛铝合金的方法，其特征在于，步骤3中所述抽真空的真空度为5～10Pa，所述充入高纯氩气至压强为0.03～0.04MPa。8.根据权利要求3所述的制备低钨高铌片层组织钛铝合金的方法，其特征在于，步骤3中所述悬浮熔炼炉的功率为20～25KW。9.根据权利要求3所述的制备低钨高铌片层组织钛铝合金的方法，其特征在于，步骤4中所述的抽真空的真空度为0.02～0.05Pa，所述充入高纯氩气至压强为0.05～0.06Pa。10.根据权利要求3所述的制备低钨高铌片层组织钛铝合金的方法，其特征在于，步骤4中所述工艺参数包括加热功率、保温时间、抽拉速度、温度梯度，其中加热功率为25～30KW，加热温度为1550～1600℃，保温时间为25～30min，抽拉速度为20～35μm/s，温度梯度为10～20K/mm。2CN103225033A说明书1/6页一种低钨高铌片层组织钛铝合金及其制备方法技术领域[0001]本发明属于高性能合金材料制造领域，特别是一种低钨高铌片层组织钛铝合金及其制备方法。背景技术[0002]随着航空航天、汽车等工业领域的发展，人们在追求更高效率和更高性能时通常会受到材料性能极限的制约，无法进一步满足对材料性能的要求。因此，新型材料的开发和利用已经迫在眉睫。在高温合金领域，高温金属间化合物具有低的密度、高的熔点、比强度和高温强度以及良好的抗氧化性和抗蠕变性等优点。因此，高温金属间化合物的出现使人们看