[发明专利]一种大规格高Nb-TiAl合金铸锭的制备方法

权利要求书

1.一种大规格高Nb-TiAl合金铸锭的制备方法，包括如下步骤：

1)电极块制备

将粒度为0.83～12.7mm的海绵钛45～55份、中间合金25～35份、铝丝10～20份和钇屑0～1份均匀混合、布料后压制成电极块；所述中间合金为Al-Nb二元合金、Al-Ti-B三元合金和Al-W-Nb三元合金；

2)熔炼

将获得的电极块装入等离子冷床炉加料器内，将与所述电极块成分比例均相同的原料装入等离子冷床炉熔炼区和精炼区，之后经过一次熔炼获得合金铸锭；

所述一次熔炼分为四个阶段：凝壳制造阶段、熔炼起弧阶段、稳定熔炼阶段、热封顶阶段；

所述凝壳制造阶段等离子冷床炉熔炼区和精炼区等离子火焰枪开启，所述等离子冷床炉熔炼区与精炼区等离子火焰枪电流为800～1500Amp；

所述熔炼起弧阶段等离子冷床炉熔炼区、精炼区和结晶器区等离子火焰枪均开启，所述等离子冷床炉熔炼区、精炼区和结晶器区的等离子火焰枪电流为800～1500Amp，熔速为50～150kg/h；

所述稳定熔炼阶段等离子冷床炉熔炼区、精炼区和结晶器区等离子火焰枪均开启，所述等离子冷床炉熔炼区等离子火焰枪电流为2800～3000Amp，所述等离子冷床炉精炼区等离子火焰枪电流为2400～2600Amp，所述等离子冷床炉结晶器区等离子火焰枪电流为2500～3000Amp，熔速为150～450kg/h，送料速度为300～400kg/h；

所述热封顶阶段等离子冷床炉熔炼区、精炼区等离子火焰枪关闭，等离子冷床炉结晶器区等离子火焰枪开启，所述等离子冷床炉结晶器区等离子火焰枪电流为2700～3000Amp；

3)冷却

获得的合金铸锭在等离子冷床炉内冷却，冷却时间≥5h，出炉温度≤400℃；

4)退火

冷却后的合金铸锭放入加热炉中进行退火处理，退火温度为1200～1300℃；后随加热炉冷却至室温；

所得合金铸锭的化学成分重量百分比为：Al：27～30％，Nb：13～20％，O≤0.08％，N≤0.08％，余量为Ti及不可避免的杂质；所述合金铸锭的化学成分还包括W、B、Y中的一种或多种，且W+B+Y＝0～1％。

所述合金铸锭为圆锭或扁锭，所述圆锭直径为250～660mm，长度≥500mm，重量为500～1500kg；所述扁锭厚200～350mm，宽700～1200mm，长度≥1000mm，重量为500～1500kg。

2.如权利要求1所述的大规格高Nb-TiAl合金铸锭的制备方法，其特征在于，所述Al-Ti-B三元合金为棒状。

3.如权利要求1所述的大规格高Nb-TiAl合金铸锭的制备方法，其特征在于，所述等离子冷床炉设有两个精炼区。