[发明专利]一种Nb‑Si‑Ti‑W‑Cr合金棒材及其制备方法

权利要求书

1.一种Nb-Si-Ti-W-Cr合金棒材，其特征在于，由以下质量百分比的成分组成：Si 2.4％～6.7％，Ti 5％～25％，W 5％～15％，Cr 2％～8％，余量为Nb和不可避免的杂质；

制备所述Nb-Si-Ti-W-Cr合金棒材的方法包括以下步骤：

步骤一、采用湿法球磨的方法将铌粉、硅粉、钛粉、钨粉和铬粉混合均匀，真空烘干后得到混合粉末；

步骤二、将步骤一中所述混合粉末压制成型，得到坯料，然后将所述坯料置于真空烧结炉中，在真空度不大于5×10^-1Pa，温度为1500℃～1600℃的条件下保温2h～3h进行烧结处理，随炉冷却后得到烧结体；

步骤三、将步骤二中所述烧结体置于电子束熔炼炉中，在真空度不大于1×10^-2Pa的条件下电子束熔炼2～5次，自然冷却后进行扒皮处理，得到铸锭；所述电子束熔炼的电流为1A～3A，所述电子束熔炼的电压为60kV～80kV；

步骤四、将步骤三中所述铸锭在温度为1200℃～1400℃，挤压比为5～7的条件下进行挤压，自然冷却后进行扒皮处理，得到半成品棒坯；

步骤五、将步骤四中所述半成品棒坯在挤压温度为1100℃～1300℃，挤压比为4～6的条件下进行挤压，自然冷却后进行扒皮处理，得到Nb-Si-Ti-W-Cr合金棒材。

2.根据权利要求1所述的一种Nb-Si-Ti-W-Cr合金棒材，其特征在于，由以下质量百分比的成分组成：Si 3.1％～6.1％，Ti 10％～20％，W 7％～15％，Cr 3％～7％，余量为Nb和不可避免的杂质。

3.根据权利要求2所述的一种Nb-Si-Ti-W-Cr合金棒材，其特征在于，由以下质量百分比的成分组成：Si 3.7％，Ti 15％，W 15％，Cr 5％，余量为Nb和不可避免的杂质。

4.一种制备如权利要求1、2或3所述Nb-Si-Ti-W-Cr合金棒材的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、采用湿法球磨的方法将铌粉、硅粉、钛粉、钨粉和铬粉混合均匀，真空烘干后得到混合粉末；

步骤二、将步骤一中所述混合粉末压制成型，得到坯料，然后将所述坯料置于真空烧结炉中，在真空度不大于5×10^-1Pa，温度为1500℃～1600℃的条件下保温2h～3h进行烧结处理，随炉冷却后得到烧结体；

步骤三、将步骤二中所述烧结体置于电子束熔炼炉中，在真空度不大于1×10^-2Pa的条件下电子束熔炼2～5次，自然冷却后进行扒皮处理，得到铸锭；所述电子束熔炼的电流为1A～3A，所述电子束熔炼的电压为60kV～80kV；

步骤四、将步骤三中所述铸锭在温度为1200℃～1400℃，挤压比为5～7的条件下进行挤压，自然冷却后进行扒皮处理，得到半成品棒坯；

步骤五、将步骤四中所述半成品棒坯在挤压温度为1100℃～1300℃，挤压比为4～6的条件下进行挤压，自然冷却后进行扒皮处理，得到Nb-Si-Ti-W-Cr合金棒材。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤一中所述铌粉、硅粉、钛粉、钨粉和铬粉的质量纯度均不小于99％。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤一中所述钛粉的粒径不大于9μm，所述钨粉的粒径不大于7μm，所述硅粉和铬粉的粒径均不大于10μm，所述铌粉的粒径不大于20μm。

7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤一中所述湿法球磨的过程中采用无水乙醇为分散剂，所述无水乙醇的体积为铌粉、硅粉、钛粉、钨粉和铬粉质量之和的2～3倍，其中体积的单位为mL，质量的单位为g。

8.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤一中所述湿法球磨的速率为200rpm～300rpm，球料质量比为(5～10)∶1，球磨时间为15h～25h。

9.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤四中所述挤压温度为1250℃～1350℃，挤压比为5.5～6.5。

10.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤五中所述挤压温度为1150℃～1250℃，挤压比为4.5～5.5。