[发明专利]超细Ti2

说明书

本发明涉及粉末冶金技术领域，尤其是涉及一种超细Ti₂AlNb合金粉末及其制备方法和应用。所述制备方法，包括：(a)对Ti₂AlNb合金铸锭进行高温轧制成型处理制得电极棒毛坯；(b)对所述电极棒毛坯进行去应力退火处理和机加工成型，得到电极棒；(c)采用电极感应熔化气体雾化工艺对所述电极棒进行加工处理；所述电极感应熔化气体雾化工艺的条件包括：所述电极感应熔化的真空度不高于1.0×10^‑2Pa，功率为20～30kW，进给速度为10～20mm/min；所述气体雾化的介质压力为30～40bar。本发明可制备得到超细、高纯度、高球形度、低氧含量Ti₂AlNb合金粉末，具有优异性能。

技术领域

本发明涉及粉末冶金技术领域，尤其是涉及一种超细Ti₂AlNb合金粉末及其制备方法和应用。

背景技术

Ti₂AlNb是以有序正交结构O相为基础的Ti-Al系金属间化合物，该合金在650～750℃具有优异的强度、断裂韧性、抗蠕变性能，且具有较低的密度和良好的抗氧化能力，因此Ti₂AlNb合金在航空发动机热端部件具有极大的应用前景。

采用粉末冶金方式制备的Ti₂AlNb合金可有效避免精密铸造或锻造结合焊接的成形工艺所导致的成分偏析、焊接冶金缺陷等问题，可用于制备航空航天器的特殊部件或结构复杂难以加工成型的零件，例如航天用高压涡轮导向器、航空用燃烧室扩压器和内机匣组合件、航空用排气框架等。在制备Ti2AlNb合金粉末时，由于一般的真空感应熔化气体雾化法需要以坩埚作为中间包，而坩埚会与难熔Ti₂AlNb合金发生反应，严重影响Ti₂AlNb 合金粉末成分及粉末质量；而等离子旋转电极制粉法制备Ti₂AlNb合金粉末由于该合金密度小、熔点高(1700～1800℃)以及设备转速限制等原因，使得0～100μm之间的收得率较低，进而导致粉末成本增加。因此上述两种方法均不适合制备超细高纯净难熔Ti₂AlNb合金粉末。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的第一目的在于提供超细Ti₂AlNb合金粉末的制备方法，以解决现有技术中存在的Ti₂AlNb合金粉末收得率低等技术问题。

本发明的第二目的在于提供超细Ti₂AlNb合金粉末，具有较好的球形度、纯净度等。

本发明的第三目的在于提供超细Ti₂AlNb合金粉末在制备航空航天部件中的应用。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

超细Ti₂AlNb合金粉末的制备方法，包括如下步骤：

(a)对Ti₂AlNb合金铸锭进行高温轧制成型处理制得电极棒毛坯；

(b)对所述电极棒毛坯进行去应力退火处理和机加工成型，得到电极棒；

(c)采用电极感应熔化气体雾化工艺对所述电极棒进行加工处理；

其中，所述电极感应熔化气体雾化工艺的条件包括：所述电极感应熔化的真空度不高于1.0×10^-2Pa，功率为20～30kW，进给速度为10～20mm/min；所述气体雾化的介质采用非氧化性气体，所述介质的压力为30～40bar。

在实际操作中，电极感应熔化的功率在上述范围内，控制最高温度不高于2000℃进行操作。