[发明专利]一种高Nb-TiAl合金及其制备方法

权利要求书

1.一种高Nb-TiAl合金的制备方法，其特征在于，此制备方法为两次真空磁悬浮熔炼，并且两次熔炼采取不同的工艺制度。

2.根据权利要求1所述的一种高Nb-TiAl合金的制备方法，其特征在于，所述熔炼分为两次，第一次，先将物料置于坩埚中抽真空，在低功率的预热后充入高纯Ar气，然后将功率调至35-45kw使Al块完全熔化后，将功率调至85-110kw，熔炼15-25分钟后,停止加热使合金随水冷铜坩埚冷却；第二次，抽真空，先低功率35-45kw烘料后，将功率提升至85-110kw，待物料熔化形成驼峰后，充入高纯Ar气，后将功率提高到110-125kw熔炼8-15分钟，后将功率降低至85-110kw浇注。

3.根据权利要求1所述的一种高Nb-TiAl合金的制备方法，其特征在于，所述第一次熔炼的工艺为，在水冷铜坩埚内放置海绵钛、高纯Al块，将AlNb74（wt.%）中间合金放于布料斗中，当真空度达到5.5×10^-3pa后，进行功率为15-3025kw、153-25分钟的预熔炼热后充入高纯Ar气使熔炼室达450450Pa以上，再将功率加至35-45kw，使Al块完全熔化物料气体完全释放后，将功率加到9085-12010kw熔炼15-25分钟，熔体驼峰形成后加入布料斗中的AlNb74(wt.%)中间合金，最后停止功率使合金熔体随水冷铜坩埚冷却；第二次熔炼的工艺为，抽真空至5.5×10^-3pa后，进行功率为35-45kw、5-15分钟的预热烘料后，将功率升至9085-12010kw熔炼，待坩埚中物料熔化形成驼峰后，封闭炉体并充入高纯Ar气，使熔炼室真空度达400360-400Pa，将熔炼功率加到115-125Kw熔炼8-15分钟，后将功率降至9085-12010kw浇注，得到本发明的高Nb-TiAl合金。

4.根据权利要求1所述的一种高Nb-TiAl合金的制备方法，其特征在于，所述第一次熔炼的工艺为，在水冷铜坩埚内依次放置海绵钛、高纯Al块，将AlNb74（wt.%）中间合金放于布料斗中，当真空度达到5.5×10^-3pa后，进行功率为20kw、204分钟的预热熔炼后充入高纯Ar气使熔炼室达500Pa，再将功率加至40kw，使Al块完全熔化物料气体完全释放后，迅速将功率加到100kw熔炼20分钟，熔体驼峰形成后加入布料斗中的AlNb74(wt.%)中间合金，后停止功率使合金熔体随水冷铜坩埚冷却；第二次熔炼的工艺为，抽真空至5.5×10^-3pa后，进行功率为40kw、10分钟的烘料后，迅速将功率升至100kw熔炼，待坩埚中物料熔化形成驼峰后，封闭炉体并充入高纯Ar气，使熔炼室真空度达400Pa，将熔炼功率加到120kKw熔炼10分钟后，将功率降至100kw浇注，得到本发明的高Nb-TiAl合金。

5.根据权利要求1所述的一种高Nb-TiAl合金的制备方法，其特征在于，所述物料在熔炼前进行预处理，其处理工艺为，将物料用纯度大于99.7%的无水乙醇清洗，并将其平铺在室温下风干2小时以上。

6.根据权利要求1所述的一种高Nb-TiAl合金的制备方法，其特征在于，所述物料分别为纯度高于99.99%的高纯Al块、工业用零级海绵钛、AlNb74(wt.%)中间合金为颗粒状。

7.根据权利要求1所述的一种高Nb-TiAl合金的制备方法，其特征在于，所述物料包括微量合金原料为Cr、V、W、Mo、Mn、Si、B、Y，在熔炼前，将上述微量合金与AlNb74(wt.%)中间合金一起加入布料斗。

8.根据权利要求1所述的一种高Nb-TiAl合金的制备方法，其特征在于，所述物料的放置次序为，在水冷铜坩埚内由底向上依次放的物料为海绵钛、高纯Al块。

9.根据权利要求1所述的一种高Nb-TiAl合金的制备方法，其特征在于，所述第二次熔炼前，将第一次熔炼后的铸锭上下面翻转后放入水冷坩埚内，再进行第二次熔炼。

10.如权1所述制备方法制得的高Nb-TiAl合金，其特征在于，所述合金的主要成分为Ti(45-48)at.%Al(7-10)at.%Nb，合金中的含氧量低于300ppm。