[发明专利]一种含Sc定向凝固Nb-Si基多元合金

权利要求书

1.一种定向凝固Nb-Si基多元合金，其特征在于，所述合金包括下列元素：30％≤Nb≤70％，12％≤Si≤30％，16％≤Ti≤28％，1％≤Cr≤24％，1％≤Al≤10％，2％≤Hf≤10％，0<Sc≤5％，0<Y≤5％，以上元素含量均为原子百分比。

2.根据权利要求1所述的定向凝固Nb-Si基多元合金，其特征在于，还包含以下含量的元素：0<Zr≤10％，以上元素含量为原子百分比。

3.根据权利要求1-2任一项所述的定向凝固Nb-Si基多元合金，其特征在于，还包含以下含量的元素：0<Sr≤5％，以上元素含量为原子百分比。

4.根据权利要求1-2任一项所述的定向凝固Nb-Si基多元合金，其特征在于，还包含以下含量的元素：0≤Dy≤3％，0≤Ce≤3％，0≤Ho≤3％，0≤B≤8％，0≤Ge≤8％，0≤Mo≤8％，0≤Sn≤6％，0≤W≤8％，0≤Ta≤8％，0≤V≤8％，0≤Re≤5％，0≤Rh≤5％，以上元素含量为原子百分比。

5.根据权利要求1-2任一项所述的定向凝固Nb-Si基多元合金，其特征在于，所述合金组织所述合金组织包含Nbss相、Nb₅Si₃强化相，Nbss相含量为20-60％，Nb₅Si₃相含量为20-60％，Cr₂Nb相含量为0-25％，所述Nb₅Si₃相呈纤维状，分布在Nbss基体上，Nb₅Si₃相平均长度大于20微米。

6.根据权利要求1-2任一项所述的定向凝固Nb-Si基多元合金，其特征在于，所述合金的室温断裂韧性＞20MPa·m^1/2，1200℃/80MPa下高温持久性能大于100小时。

7.根据权利要求1-2任一项所述的定向凝固Nb-Si基多元合金，其特征在于，所述的合金熔炼后，经定向凝固处理，再经热处理获得，包括如下步骤：

(1)通过真空非自耗电弧熔炼进行母合金制备；

(2)在母合金锭上切取圆棒，除去圆棒表面氧化皮之后，采用液态金属冷却法定向凝固，以氧化钇陶瓷或者氧化锆涂覆氧化铝陶瓷或者氧化钇涂覆氧化铝陶瓷为型壳，在一定抽拉速度范围内和保温温度下得到所述的Nb-Si基多元合金；

(3)将定向凝固方法制备的合金进行均匀化热处理，得到组织均匀、性能优异的Nb-Si基多元合金。

8.根据权利要求7所述的定向凝固Nb-Si基多元合金，其特征在于，所述的抽拉速度在1.2～100mm/min范围内可控，保温温度为1700～2100℃，在抽拉前，试棒需要在设定的保温温度保温30min；所述的均匀化热处理温度为1000-1500℃，时间为1～50小时。