[发明专利]一种钛铝合金靶材的制备方法

权利要求书

1.一种钛铝合金靶材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、称量配料：按钛铝合金靶材所需的配比称量钛原料和铝原料，将钛原料分为第一钛原料和第二钛原料，将铝原料分为第一铝原料和第二铝原料；

S2、一次熔炼：将所述第一钛原料和第一铝原料置于水冷铜坩埚内，抽真空后送电加热，并熔炼得到第一钛铝合金熔体；

S3、一次冷却：将所述第一钛铝合金熔体降温至室温，得到第一钛铝合金铸锭；

S4、二次熔炼：将所述第一钛铝合金铸锭置于水冷铜坩埚底部，并加入第二钛原料和第二铝原料，按照一次熔炼的熔炼步骤重复进行熔炼，得到第二钛铝合金熔体；

S5、二次冷却：将所述第二钛铝合金熔体降温至室温，得到第二钛铝合金铸锭；

S6、浇铸成型：将所述第二钛铝合金铸锭加热至完全熔化后进行精炼，快速浇铸到水冷铜底盘上，得到钛铝合金靶坯；

S7、烧结处理：将所述钛铝合金靶坯依次进行装包套、脱气、热等静压处理，最后进行烧结得到钛铝合金烧结体，并且将所述钛铝合金烧结体进行退火处理；

S8、加工成型：将所述钛铝合金烧结体取出包套后进行机加工，得到钛铝合金靶材。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤一次熔炼具体为：将所述第一钛原料和第一铝原料置于水冷铜坩埚内，第一铝原料放在第一钛原料的下面，坩埚内抽真空至（1～3）×10^-2Pa洗炉后再充入惰性气氛，最后抽真空至0.06～0.12Pa，并且以30～50kw/min的升功率速度缓慢提高熔炼功率的方式进行熔炼，直至温度升至1520～1660℃，熔炼持续时间为6～10min，熔炼后得到第一钛铝合金熔体。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤一次冷却具体为：坩埚内以50～100℃/min的速率降温至室温，温度降至室温后撤去压力，得到第一钛铝合金铸锭。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤浇铸成型具体为：将所述第二钛铝合金铸锭加热至1480～1560℃，使第二钛铝合金铸锭完全熔化后进行持续时间为4～8min的精炼，精炼结束后，在3～8S内浇铸到水冷铜底盘上，得到钛铝合金靶坯。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述浇铸成型的过程中，水冷铜底盘下的水温为8～12℃，水压为0.24～0.28Mpa。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤热等静压过程中，温度为1000～1100℃，压力为150～300MPa，保温保压时间为4～6h。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤脱气具体为：置于真空脱气炉内，在150～250℃的温度中，脱气2～3h。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一钛原料和第二钛原料均不超过钛原料总量的60wt％，所述第一铝原料和第二铝原料均不超过铝原料总量的60wt％。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤称量配料中钛原料和铝原料的质量比为16:9至32:9。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述钛原料为纯度大于5N、粒径为1～5mm的颗粒或块状金属钛，所述铝原料为纯度大于5N、粒径为1～10mm的颗粒或块状金属铝。