一种高温抗氧化蠕变性能优异适合铸造的钛铝基合金.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102268568A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102268568A(43)申请公布日2011.12.07(21)申请号201110219462.9(22)申请日2011.08.02(71)申请人洛阳双瑞精铸钛业有限公司地址471039河南省洛阳市高新技术开发区凌波路(72)发明人周洪强陈志强包淑娟王孟光吴胜男刘国良(74)专利代理机构洛阳市凯旋专利事务所41112代理人王自刚(51)Int.Cl.C22C14/00(2006.01)权利要求书1页说明书4页(54)发明名称一种高温抗氧化蠕变性能优异适合铸造的钛铝基合金(57)摘要本发明介绍了一种高温抗氧化蠕变性能优异适合铸造的钛铝基合金，属于γ-TiAl合金，组成为：Al：44.0~48.0at%、Nb：1.0~3.0at%、Mo：0.1-3.0at%、Si和C的一种或两种，其中Si：0-0.8at%，C：0-0.6at%，且Si和C总量为0.1-0.9at%，其余为Ti及杂质元素。本发明的钛铝基合金既有良好的高温性能，又有良好的铸造流动性，适合薄壁零件的铸造；在850-950℃温度下表面无需进行化学处理、热喷涂、离子注入等提高材料的抗氧化性能；特别适合于铸造在900-950℃以下工作的汽油发动机增压器涡轮转子。CN102685ACCNN110226856802268575A权利要求书1/1页1.一种高温抗氧化蠕变性能优异适合铸造的钛铝基合金，其特征是：属于γ-TiAl合金，具体化学成分及原子百分比组成为：Al：44.0~48.0at%、Nb：1.0~3.0at%、Mo：0.1-3.0at%、Si和C元素中的其中一种或两种，其中Si：0-0.8at%，C：0-0.6at%，而且Si和C元素的总量为0.1-0.9at%，其余为Ti及不可避免的杂质元素。2.根据权利要求1所述钛铝基合金，其特征是：合金的原子百分比组成为：Ti-(44.0~48.0)Al-(1.0~3.0)Nb-(0.1-3.0)Mo-(0.1-0.8)Si。3.根据权利要求1所述钛铝基合金，其特征是：合金的原子百分比组成为：Ti-(44.0~48.0)Al-(1.0~3.0)Nb-(0.1-3.0)Mo-(0.1-0.6)C。4.根据权利要求1所述钛铝基合金，其特征是：合金的原子百分比组成为：Ti-(44.0~48.0)Al-(1.0~3.0)Nb-(0.1-3.0)Mo-(0.1-0.8)Si-(0.1-0.6)C，且Si和C总量为0.2-0.9at%。5.根据权利要求2、3或4任一项所述钛铝基合金，其特征是：合金的原子百分比组成为：Al为46.0-48.0at%；Nb为2.0-3.0at%；Mo为1.0~2.0at%。6.根据权利要求2所述钛铝基合金，其特征是：合金的原子百分比组成为：Si为0.2-0.6at%。7.根据权利要求3所述钛铝基合金，其特征是：合金的原子百分比组成为：C为0.2-0.5at%。8.根据权利要求4所述钛铝基合金，其特征是：合金的原子百分比组成为：Si为0.2-0.6at%，C为0.2-0.5at%。9.根据权利要求8所述钛铝基合金，其特征是：合金的原子百分比组成为：，Si为0.4at%，C为0.3at%。2CCNN110226856802268575A说明书1/4页一种高温抗氧化蠕变性能优异适合铸造的钛铝基合金[0001]技术领域[0002]本发明涉及一种高温合金领域技术，特别是一种高温抗氧化蠕变性能优异适合铸造的钛铝基合金。背景技术[0003]随着航空、航天、汽车、舰船等发动机性能不断提高，对高温材料的性能提出了更高的要求，即更高的强度、抗氧化性能和更轻的密度等。γ-TiAl基合金材料具有良好的高温强度、蠕变抗力和抗氧化性能等优点，正在发展成为新一代航空发动机材料，可用于制造压气机、燃气涡轮机叶片，压气机定子挡风板，定子机座以及其他形状复杂的大尺寸铸造和锻造零件，以部分替代笨重的镍基高温合金，可减重约50%。γ-TiAl基合金已用于制造汽车发动机的涡轮增压器、气阀等。目前，中国和世界各工业国家都在积极地开展研究，但已经实际应用的合金种类很少。[0004]从钛铝二元相图分析，当Al含量高于51at%时，钛铝合金铸造过程中凝固路线为γ相凝固，凝固后的钛铝合金处于γ单相区。单相γ-TiAl的室温延伸率非常差，原因是单相γ-TiAl室温下很多位错不可动，而主要的滑移位错又被层错偶极子钉扎。而α2+γ两相组织在延伸率和强度上明显优于单相γ-TiAl，原因是α2吸收氧，从而降低了γ中的氧含量，利于位错滑移。[0005]早期在钛铝合金制备过程中α相凝固路线研究很多。钛铝二元相图显示，当Al含量高于49.4at%，低于51at%时，钛铝合金