[发明专利]一种低成本制备铌基合金的方法

权利要求书

1.一种低成本制备铌基合金的方法，其特征在于：

步骤一、中间合金成分根据目标铌基合金的成分进行设计，中间合金中除Nb元素以外的合金元素的质量比与目标铌基合金中合金元素的质量比一致；按照中间合金成分称取TiNb合金、TiAl合金、铬粒、TiMo合金、Hf块、石墨粉末、钒块、钨片、硅块和Nb棒；各种原料在电子束熔炼炉中进行熔炼，得到中间铌基合金铸锭；

步骤二、通过线切割的方法将铌基合金铸锭切割成0.2～3mm厚的薄片，然后在高纯氢气中进行氢化，氢化温度为500～900℃，保温0.5～4小时，冷却速率为0.5～3℃/分钟；氢化过程中在炉膛内放置少量具有强还原性的镁、钙、锂来吸收气氛中的杂质氧。氢化后的合金薄片进行机械破碎，得到粒径为0.5～20μm的吸氢粉末；

步骤三、吸氢合金粉末在真空气氛中进行煅烧脱除一部分氢，真空度为1×10^-4Pa，煅烧温度为200～600℃，保温时间为15～120min，氢化过程中在炉膛内放置少量具有强还原性的镁、钙、锂来吸收气氛中的杂质氧，得到的部分脱氢中间合金粉末；

步骤四、将部分脱氢中间合金粉末和0.5～5μm的铌粉通过球磨混合均匀，得到混合粉末；混合粉末中铌粉的重量百分含量为10～30％，球磨机的转速为200～350转/分，球磨时间为3～10小时；

步骤五、将混合粉末与石蜡基粘结剂在双行星混炼机中于150～170℃混炼60-120min制成流变性能均匀的喂料，其中粉末装载量为51～63vol％；在注射成形机上直接注射成形，注射温度为155～170℃、注射压力为70～110MPa，得到注射坯体；

步骤六、采用溶剂脱脂和热脱脂两步脱脂工艺，先在三氯乙烯中溶脱6～12h，预烧结温度为900～1100℃，保温时间为1～2h，得到脱脂坯体；

步骤七、脱脂坯体在真空气氛中进行烧结，真空度为1×10^-4Pa，烧结温度为1760～1840℃，保温时间为60～180min，得到铌基合金。

2.根据权利要求1所述一种低成本制备铌基合金的方法，其特征在于：步骤一所述的铌基中间合金的成分为：14～16wt％Ti、0～10wt％Al、5.5～10wt％Cr、0.6～10wt％Mo、1～5wt％Hf、0.03-0.08wt％C、0～5wt％V、0～15wt％W、0～18wt％Si和余量的Nb。

3.根据权利要求1所述一种低成本制备铌基合金的方法，其特征在于：步骤五所述的石蜡基粘结剂中各组元的含量为：21wt.％低密度聚乙烯、10wt.％高密度聚乙烯、20wt.％聚丙烯、4％聚苯乙烯、8wt.％硬脂酸和余量石蜡。