[发明专利]一种钛铝铌合金片层组织方向控制方法

权利要求书

1.一种钛铝铌合金片层组织方向控制方法，其特征在于：采用钛铝铌合金原子百分比为（46-53）Ti-（45-46）Al-（2-8）Nb，用普通的Bridgman定向凝固系统进行钛铝铌合金片层组织方向控制，通过改变凝固条件包括温度梯度G和抽拉速度V促使钛铝铌合金发生完全包晶反应，使得初生β相枝晶在凝固过程中被完全溶解，消除其对合金组织可能带来的不利影响从而达到了控制合金片层取向的目的。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述钛铝铌合金片层组织方向控制方法包括如下步骤：

（1）对于所述成分范围的钛铝铌合金棒试样进行定向凝固，温度梯度G为10³ K/m~10⁴ K/m，保温时间均为5～15min，抽拉速度V在5μm/s～200μm/s之间；持续抽拉，当试样定向凝固生长达到总长度的二分之一位置时，启动快淬装置对试样进行快淬处理；

（2）将上述步骤得到的合金棒进行线切割并用相关技术手段对组织进行分析；观察分析步骤（1）各试样中初生β相枝晶的生长规律及其形貌以及尺寸与体积分数随定向凝固参数的变化规律，以及各试样的Nb含量对初生β相枝晶生长形态和特征的影响；最后总结得到各试样发生包晶反应的程度。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述步骤（1）是在当真空度达到10^-3Pa~10^-4Pa之后，通入惰性保护气体使真空度达到-0.07～-0.05MPa，随后送电加热，使温度升高到钛铝合金熔点以上的条件下进行的，实验所控制的温度梯度G的范围为10³K/m~10⁴K/m，抽拉速度V的范围为5μm/s～200μm/s。

4.根据权利要求1~3中任一项所述的方法，其特征在于：对于特定成分的钛铝铌合金，即在（46-53）Ti-（45-46）Al-（2-8）Nb这个范围内的某一个钛铝铌成分确定的合金，调节凝固条件温度梯度G和抽拉速度V至Al当量接近相图的包晶点成分时，合金能够发生完全包晶反应。

5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：在温度梯度和抽拉速度为确定值的条件下，对于（46-53）Ti-（45-46）Al-（2-8）Nb合金通过调节铝和铌的含量，使合金成分接近包晶点时，更容易获得完全包晶反应。

6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述步骤1）中，持续抽拉，直到试样定向凝固生长到45mm长度位置时，对试样进行快淬处理。

7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述步骤（1）是在当真空度达到5x10^-3Pa后，通入保护气体高纯氩气使真空度达到-0.07～-0.05MPa，随后送电加热，使温度升高到钛铝合金熔点以上的条件下进行的。