[发明专利]一种高铌钛铝金属间化合物的无污染定向凝固方法

摘要

一种高铌钛铝金属间化合物的无污染定向凝固方法，属于高铌钛铝金属间化合物材料技术领域。解决了现有技术对高铌钛铝合金产生污染且尺寸较小，导致高铌钛铝合金性能降低的问题，现有技术还存在在熔化高铌钛铝合金时过热度不够，以致影响高铌钛铝合金的性能的问题。利用感应线圈使电磁紫铜坩埚内的底座上段和送料棒下端熔化；电磁紫铜坩埚内熔融高铌钛铝合金液形成驼峰后；驱动拉杆向下运动，启动送料电机，送料棒向电磁紫铜坩埚内加料，冷却器为熔化的高铌钛铝合金提供强冷，使熔化的高铌钛铝合金液形成具有定向凝固组织的柱状晶；将柱状晶高铌钛铝合金锭的多晶层加工去除后即为具有定向凝固高铌钛铝合金锭。本发明用于制备柱状晶的高铌钛铝合金锭。

主权项

一种高铌钛铝金属间化合物的无污染定向凝固方法，其特征在于：所述方法是通过以下步骤实现的：A、电磁感应加热过程：步骤A1、高铌钛铝合金底座(7)的上端面设置在距电磁紫铜坩埚(8)的上端面53mm～55mm处，将原料棒(26)通过送料杆(22)挂在电磁紫铜坩埚(8)上方，且伸入坩埚内部43～45mm；步骤A2、利用真空泵(3)将置有电磁紫铜坩埚(8)的真空室(2)抽真空，使真空室(2)的真空度为0.8Pa～1.0Pa；步骤A3、向真空室(2)充入350～400Pa的氩气；步骤A4、向电磁紫铜坩埚(8)上的感应线圈(17)通入单相交流电，初始电源功率为45KW～50KW，通过感应线圈(17)使电磁紫铜坩埚(8)内的高铌钛铝合金底座(7)的上段和原料棒(26)的下端感应加热并完全熔化，不断增大感应线圈(17)功率使熔体过热度达至30至50℃；B、电磁约束步骤：步骤B1、启动位移电机(6)驱动拉杆(5)以1.8mm/min～2mm/min的速度向下移动3mm，同时启动送料电机(25)，使原料棒(26)以2.5mm/min～3mm/min的速度连续不断的向电磁紫铜坩埚(8)内运动；步骤B2、高频磁场将原料棒(26)下端感应熔化，并形成熔体驼峰，通过螺杆(22)和拉杆(5)速度来控制驼峰高度达到13至18mm；步骤C、柱状晶生长步骤：步骤C1、同时电磁紫铜坩埚(8)下面的冷却器(4)为新凝固的高铌钛铝提供强冷，使熔化高铌钛铝合金形成具有定向凝固组织的柱状晶，待高铌钛铝合金底座(7)向下移动130mm～150mm后，即为所需长度的柱状高铌钛铝合金锭；步骤C2、使柱状高铌钛铝合金锭的外层有1.3mm～1.5mm的多晶层，外层内部为平行于拉杆方向的柱状晶，定向凝固组织的柱状晶连续生长，宽度为1～1.5mm；将多晶层加工去除后即为具有定向凝固高铌钛铝合金锭，即获得高铌钛铝合金定向凝固组织。