[发明专利]一种含钽的钛铝基合金铸锭及其制备方法

权利要求书

1.一种含钽的钛铝基合金铸锭，其特征在于，由以下原子百分比的成分组成：Al45%～48%，Ta2%～3%，Cr1%～2%，W0.1%～0.25%，余量为Ti和不可避免的杂质。

2.根据权利要求1所述的一种含钽的钛铝基合金铸锭，其特征在于，由以下原子百分比的成分组成：Al47%，Ta2%，Cr1.6%，W0.2%，余量为Ti和不可避免的杂质。

3.根据权利要求1所述的一种含钽的钛铝基合金铸锭，其特征在于，由以下原子百分比的成分组成：Al46.5%，Ta3%，Cr2%，W0.2%，余量为Ti和不可避免的杂质。

4.根据权利要求1所述的一种含钽的钛铝基合金铸锭，其特征在于，由以下原子百分比的成分组成：Al46%，Ta2.5%，Cr1.2%，W0.15%，余量为Ti和不可避免的杂质。

5.一种制备如权利要求1至4中任一项权利要求所述含钽的钛铝基合金铸锭的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、将钽粉和钛粉按质量比1∶1～2投入混料机中混料，得到混合粉料；

步骤二、将Al-W中间合金颗粒、金属铬颗粒和步骤一中所述混合粉料混合均匀后均分为3份，然后分别用铝箔进行包覆，制成第一合金包（1-1）、第二合金包（1-2）和第三合金包（1-3）；

步骤三、将海绵钛颗粒和铝豆混合均匀得到混合粒料，然后将混合粒料均分为3份；3份所述混合粒料分别为第一混合粒料（2-1）、第二混合粒料（2-2）和第三混合粒料（2-3）；

步骤四、将步骤三中所述第一混合粒料（2-1）放入压制模具（3）的成型腔中，然后将第一合金包（1-1）和第二合金包（1-2）置于第一混合粒料（2-1）的上部，再将第二混合粒料（2-2）放入所述成型腔中，将第三合金包（1-3）置于第二混合粒料（2-2）的上部，之后往所述成型腔中加入第三混合粒料（2-3）组成坯料，最后将装有所述坯料的压制模具（3）放入油压机中，在压强为10MPa～15MPa的条件下对坯料进行压制成型，得到合金块；

步骤五、将多个步骤四中所述合金块置于氩弧焊箱中进行氩弧焊接，得到熔炼电极；

步骤六、将步骤五中所述熔炼电极置于真空自耗电弧熔炼炉中，在真空度不大于1×10^-2Pa的条件下进行三次真空自耗电弧熔炼，自然冷却后得到含钽的钛铝基合金铸锭。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤一中所述钽粉的粒度为-325目，所述钛粉的粒度为-200目；步骤二中所述金属铬颗粒和Al-W中间合金颗粒的粒度均不大于1mm，所述铝箔的厚度为0.01mm～0.1mm；步骤三中所述海绵钛颗粒的粒度不大于3mm，所述铝豆的粒度不大于10mm。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤一中所述混料机为V型混料机，所述混料的速率为15r/min～30r/min，所述混料的时间为6h～9h。

8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤四中所述压制模具（3）的成型腔的形状为圆柱形或正六棱柱形。

9.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤四中所述坯料中第一合金包（1-1）和第三合金包（1-3）之间的距离与第二合金包（1-2）和第三合金包（1-3）之间的距离相等。

10.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤六中三次真空自耗电弧熔炼过程中，第一次真空自耗电弧熔炼的熔炼电流为1200A～1400A，熔炼电压为24V～26V，第二次和第三次真空自耗电弧熔炼的熔炼电流均为3000A～3400A，熔炼电压均为30V～31V。