一种beta-gamma TiAl合金及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102828067A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102828067A(43)申请公布日2012.12.19(21)申请号201210369708.5(22)申请日2012.09.28(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号申请人南京宝泰特种材料股份有限公司(72)发明人陈玉勇孔凡涛张树志邓宁嘉葛伟徐国俊(74)专利代理机构哈尔滨市松花江专利商标事务所23109代理人韩末洙(51)Int.Cl.C22C14/00(2006.01)C22C30/00(2006.01)C22C1/03(2006.01)权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书44页页附图附图44页(54)发明名称一种beta-gammaTiAl合金及其制备方法(57)摘要一种beta-gammaTiAl合金及其制备方法，它涉及一种TiAl合金及其制备方法。本发明要解决现有TiAl合金高温变形能力差的问题。产品：由Al、X、A和余量的Ti制成，其中X是Mo或Mn元素，A是B或Y元素。制备方法：一、按原子百分比称取原料；二、原料倒入真空感应熔炼炉中进行真空熔炼；三、把合金熔体浇注到预热后的金属铸型模具中，得到beta-gammaTiAl合金。本发明制备的beta-gammaTiAl合金提高了钛铝合金的高温变形能力，采用近等温包套锻造的变形量可达80%，制成的锻坯表面光滑，内部组织细小均匀，主要应用于航空航天和汽车工业材料中。CN102867ACN102828067A权利要求书1/1页1.一种beta-gammaTiAl合金，其特征在于beta-gammaTiAl合金由原子百分比为38%～43%的Al、2%～8%的X、0%～2%的A和余量的Ti制成，其中X是Mo或Mn元素，A是B或Y元素。2.根据权利要求1所述的一种beta-gammaTiAl合金，其特征在于beta-gammaTiAl合金由原子百分比为38.6%～40%的Al、2.5%～4%的X、0%～2%的A和余量的Ti制成，其中X是Mo或Mn元素，A是B或Y元素。3.如权利要求1所述的一种beta-gammaTiAl合金的制备方法，其特征在于beta-gammaTiAl合金的制备方法按下列步骤实现：一、按原子百分比38%～43%Al、2%～8%X、0%～2%A和余量的Ti，称取海绵钛、高纯铝、AlX中间合金和高纯A；二、将步骤一中称取的原料倒入水冷铜坩埚真空感应熔炼炉中，控制熔炼室真空度小于10-2mbar，调节熔炼炉功率在20min内增加到350～400KW后停止增加功率，保温8～20min得到合金熔体；三、将金属铸型模具预热到200～500℃，得到预热后的金属铸型模具，然后再把合金熔体浇注到预热后的金属铸型模具中，在真空感应炉内冷却到室温，得到beta-gammaTiAl合金；其中步骤一所述的X是Mo或Mn元素，A是B或Y元素，海绵钛质量纯度大于99.7%，高纯铝的质量纯度为99.9%，AlX中间合金的质量纯度大于99.5%，高纯A的质量纯度大于99.9%。2CN102828067A说明书1/4页一种beta-gammaTiAl合金及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及一种TiAl合金及其制备方法。背景技术[0002]TiAl合金具有低密度，高的比强度和比模量，良好的高温抗氧化和抗蠕变性能，以及优异的高温强度等突出特点，在航空航天以及汽车工业领域具有广泛的应用前景。变形TiAl合金具有比铸造TiAl合金更加细小均匀的组织，更高的强度和塑性变形能力，是TiAl工程化转换过程中急需的材料。现有普通的TiAl合金含有γ相，α2相以及极少量的β相，塑性低，变形能力差。β相具有体心立方结构，在高温下具有更多的可开动滑移系，更容易发生变形。同时，β相与细小γ相的存在，可以明显的提升协调变形能力，因此在TiAl合金中保留大量的β相可以明显改善TiAl合金变形能力差的缺点。通过对TiAl合金的成分进行调配，获得的相组成主要为β相和γ相的新型beta-gammaTiAl合金，具有优良的热变形能力，塑性得到明显的改善，有利于TiAl合金的锻造及板材的轧制，对TiAl合金的工程化使用具有重大意义。发明内容[0003]本发明目的是为了解决现有TiAl合金高温变形能力差的问题，而提供一种beta-gammaTiAl合金及其制备方法。[0004]本发明制备的beta-gammaTiAl合金由原子百分比为38%～43%的Al、2%～8%的X、0%～2%的A和余量的Ti制成，其中X是Mo或Mn元素，A是B或Y（钇）元素。[0005]本发明beta-gammaTiAl合金的制备方法按下列步骤实现：一、按原子百分比38%～43%Al、2%～8%X