[发明专利]一种同时含高熔点低沸点元素的Al-Re-Nb三元合金及其制备方法

权利要求书

1.一种同时含高熔点低沸点元素的Al-Re-Nb三元合金，其特征在于，由按质量百分比计的如下组分构成： Al 40～45%，Re 25～35%，余量为Nb；或Al 25～30%，Re 35～45%，余量为Nb；或Al 15～25%，Re 45～55%，余量为Nb；所述高熔点金属Re元素的熔点为3180℃，低沸点金属Al元素的沸点为2467℃。

2.如权利要求1所述的一种同时含高熔点低沸点元素的Al-Re-Nb三元合金，其特征在于：原料成分Re元素、Nb元素和Al元素的纯度均为99.99%。

3.如权利要求1所述的一种同时含高熔点低沸点元素的Al-Re-Nb三元合金，其特征在于：Nb元素的熔点为2467℃。

4.如权利要求1至3任一项所述的一种同时含高熔点低沸点元素的Al-Re-Nb三元合金的制备方法，其特征在于：采用Al、Re颗粒和Nb片真空熔炼而成，具体包括如下步骤：

(1) 将所有Al颗粒置于真空电弧炉水冷铜板的熔池底部，然后将所有Nb片平铺于Al颗粒之上，最后将Re颗粒集中置于Nb片上面的中心位置，所述原料满足如下质量百分比：

Al 40～45%，Re 25～35%，余量为Nb；

或Al 25～30%，Re 35～45%，余量为Nb；

或Al 15～25%，Re 45～55%，余量为Nb；

(2) 熔炼时，钨极头引弧后，将电弧置于纯钛上方1.5～2cm处，缓慢增大电流至55～60A后持续2～5min，吸收炉内可能残存的氧气；之后将电流调至最小或关掉电流，移动钨极杆，将电弧置于Re颗粒上的1.2～1.8cm之间，缓慢增大电流至Re颗粒开始熔化，让流动的Re液包覆下层Nb片，将其熔化，热量传至Al颗粒，Al缓慢熔进已经熔化的Re-Nb金属液中，同时缓缓减小电流，防止Al的挥发；整个熔炼过程中始终保证坩埚底部通有循环冷却水；

(3) 根据合金熔化情况施加35～100A的电流，每次样品总熔炼时长为30～45S，为确保合金成分均匀，翻转样品再次重复熔炼，如此反复熔炼3次以上，得到Al-Re-Nb的三元合金；施加数次电流时，不同的电流能够产生交变磁场，从而对熔融态的试样起到电磁搅拌的作用，有利于成分均匀化。

5.如权利要求4所述的一种同时含高熔点低沸点元素的Al-Re-Nb三元合金的制备方法，其特征在于：Al、Re颗粒的平均粒度为1～3mm；Nb片的厚度为0.2～0.6mm。