[发明专利]一种Nb-Si基超高温合金成分梯度试件的制备方法

摘要

本发明涉及一种Nb‑Si基超高温合金成分梯度试件的制备方法，步骤如下：运用真空非自耗电弧熔炼法制备“X”(某种合金化元素)含量不同的Nb‑Si基超高温合金锭，在每个锭的相同位置切取尺寸相同的短合金棒；按“X”含量从低到高，将短合金棒焊接成一根长合金棒；自长合金棒“X”含量较低的一端向较高的一端进行区熔，熔区中的金属液充分地混合和扩散，得到“X”含量连续变化的试件。本发明制备工艺简单，突破了传统合金化研究方法成本较高且费时费力的缺点，可获得含量连续变化的“X”对合金组织及性能的影响规律，从而快速优选“X”的含量，有利于加速像Nb‑Si基超高温合金等新材料的研发。

主权项

1.一种Nb‑Si基超高温合金成分梯度试件的制备方法，其特征在于步骤如下：步骤1、不同成分短合金棒的制备：采用真空非自耗电弧熔炼法制备“X”含量不同的Nb‑Si基超高温合金纽扣锭，并在各纽扣锭的相同位置切取尺寸相同的圆柱形短合金棒；所述“X”为Nb‑Si基超高温合金的某种合金化元素；所述“X”含量不同的Nb‑Si基超高温合金纽扣锭尺寸相同；步骤2、给料棒的制备：将多个圆柱形短合金棒，按照“X”含量从低至高排列后焊接成一根长棒，作为给料棒；步骤3、结晶棒的制备：采用水冷铜坩埚高频感应熔炼法制备Nb‑Si基超高温合金锭，在距离边缘8mm的位置切取圆柱形合金棒作为结晶棒；所述圆柱形合金棒的直径与步骤1的圆柱形短合金棒的直径一致，长度为50.0mm；且该合金棒中各元素的种类和含量与给料棒“X”含量低的一端完全相同；步骤4、光学悬浮区熔：在给料棒“X”含量较高的一端焊接一根长50.0mm、直径与给料棒相同的合金棒，该合金棒中各元素的种类和含量与结晶棒“X”含量高的一端完全相同；将给料棒“X”含量低的一端与结晶棒衔接，采用光学悬浮区熔方法，自“X”含量低的一端向含量较高端进行光学悬浮区熔，使得给料棒生长在结晶棒上；当给料棒长度剩50mm时，停止熔炼，获得“X”含量连续上升的Nb‑Si基超高温合金的成分梯度试件。