[发明专利]一种获得微纳米双尺度Ti2

说明书

本发明公开了一种获得微纳米双尺度Ti₂AlNb合金的制备方法，包括如下步骤，S1：开坯锻造阶段：S11：将锻造机构的电源与外界的电源相连接，并通过计算机程序设定开坯锻造的各项值，设置完毕后通过计算机程序控制启动锻造机构。该获得微纳米双尺度Ti₂AlNb合金的制备方法，改进后的Ti₂AlNb合金制备方法采用塑性变形的方法在变形过程中引入较大的变形量，从而对Ti₂AlNb基合金坯料的粗晶粒进行细化，得到具有一定规格的棒状试样，然后采用合适的热处理工艺进一步精确调控合金的显微组织，以制备得到具有微纳米双尺度的Ti₂AlNb合金，解决了熔炼铸造过程中晶粒粗大的问题，以及晶粒尺寸的控制问题，使得合金兼具更高的强度和塑性，制备得到性能更加优异的双尺度Ti₂AlNb合金。

技术领域

本发明涉及Ti₂AlNb合金制备技术领域，具体为一种获得微纳米双尺度Ti₂AlNb合金的制备方法。

背景技术

以有序正交结构O相为基础的金属间化合物Ti₂AlNb基合金以其优异的综合性能被列为航空发动机首选的新型轻质高温结构材料之一。随着航空航天工业的快速发展，对Ti₂AlNb基合金的使用性能提出了更高的要求。Ti₂AlNb基合金是一个多相构成组织，其相变过程非常复杂，通过有效改进优化Ti₂AlNb基合金的制备工艺实现其微观结构(相组成、尺度、形貌及其分布)的精确控制，一直以来被大多数科研人员视为改善合金强韧化的有效途径。

微纳米双尺度合金，即合金的显微组织中包含尺寸小于100nm的纳米晶以及尺寸大于1μm的微米晶的双尺寸晶粒。通过利用纳米晶来保证合金的高强度，微米晶保持较高的塑性，使得微纳米双尺度晶粒能较好地同时兼顾合金的强度和韧性，从而提高合金的使用性能。

传统多采用熔炼铸造来制备Ti₂AlNb基合金，但由于存在高活性元素Ti以及易挥发元素Al,会使得在熔炼凝固过程中出现不同成分的宏微观偏析,并且得到的铸态组织晶粒粗大，力学性能差。目前最常用的制备方法是采用激光增材制造工艺制备的Ti₂AlNb基合金，该方法虽然解决了传统工艺存在的不足，可以获得细小组织，但是却不能精确控制合金在制备过程中的相组成、晶粒大小等。

发明内容

本发明的目的在于提供一种获得微纳米双尺度Ti₂AlNb合金的制备方法，以解决上述背景技术中提出熔炼铸造过程中晶粒粗大的问题，以及晶粒尺寸的控制问题，使得合金兼具更高的强度和塑性，制备得到性能更加优异的双尺度Ti₂AlNb合金的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种获得微纳米双尺度Ti₂AlNb合金的制备方法，包括如下步骤，

S1：原料选取阶段：

S11：确定Ti₂AlNb基合金的名义成分为Ti-22Al-24Nb,其化学成分质量百分比为：Al:10.6％，Nb:41.2％，Mo:0.88％，Fe:0.047％，Si:0.07％，Cu:0.01％，Ni:0.01，余量为Ti；

S12：根据已确定的Ti₂AlNb基合金成分配比，选取符合标准的Ti₂AlNb基合金备用；

S2：开坯锻造阶段：

S21：将锻造机构的电源与外界的电源相连接，并通过计算机程序设定开坯锻造的各项值，设置完毕后通过计算机程序控制启动锻造机构；