[发明专利]以高熔点金属为基底籽晶控制TiAl基合金定向凝固组织片层取向的方法

摘要

以高熔点金属为基底籽晶控制TiAl基合金定向凝固组织片层取向的方法，它涉及一种TiAl基合金定向凝固方法，具体涉及采用一种高熔点金属作为基底籽晶材料进行定向凝固控制TiAl基合金定向凝固组织片层取向的方法。本发明是为了解决在常规籽晶法定向凝固过程中成分过渡区较长的问题。本方法：一、母合金熔炼；二、高熔点金属与定向凝固棒料连接；三、启动定向凝固。本发明与传统的籽晶法相比，采用高熔点金属做基底籽晶材料定向凝固时，该方法具有较短的成分过渡区、简化的工艺以及较高的生长稳定性等优点。本发明属于TiAl基合金定向凝固领域。

主权项

1.以高熔点金属为基底籽晶控制TiAl基合金定向凝固组织片层取向的方法，其特征在于以高熔点金属为基底籽晶控制TiAl基合金定向凝固组织片层取向的方法按照以下步骤进行：一、母合金熔炼：采用真空感应水冷铜坩埚对TiAl基合金进行熔炼，并浇铸出母合金锭；二、高熔点金属与定向凝固棒料连接：采用电火花切割方法从母合金铸锭中切取圆柱棒料，将相同直径的高熔点金属与该圆柱棒料物理粘合至一起，放入陶瓷管中，再将陶瓷管装入有高纯氩气保护的Bridgman定向凝固炉中，且高熔点金属与圆柱棒料的连接界面低于定向凝固起始的凝固界面；三、启动定向凝固：启动Bridgman定向凝固炉，加热至1500℃～1800℃并进行热稳定化处理15分钟～30分钟，启动定向凝固抽拉装置，在定向凝固生长速率为10μm/s～50μm/s、10℃/mm～30℃/mm的温度梯度下进行定向凝固，至定向凝固40mm时，进行快速淬火，当定向凝固室内温度降低至200℃以下时，打开定向凝固室，得到定向凝固合金铸锭；步骤二中所述的高熔点金属为Nb；步骤一中所述TiAl基合金按原子百分含量由47％的Al、1.0％的W、0.5％的Si和余量的Ti组成；或者所述TiAl基合金按原子百分含量由47％的Al和余量的Ti组成。