第卷第期航空材料学报。年月、【高铌钛铝合金的制备工艺李书江王艳丽林均品林志陈国良北京科技大学新金属材料国家重点实验室北京摘要研究了高铌金属间化台物的材料制备工艺。结果表明感应凝壳熔炼时的台盎收得率远远小丁自耗熔炼时的合金收得率因此在熔炼过程中损失主要来自于感应熔炼过程而感应熔炼过程中台金的损失主要来自于凝壳大小投合金熔液挥发的多步高铌台金的成分波动主要是由于凝壳大小波动造成的感应熔炼完成后合金的含量取决于凝壳和合金溶液挥发对合金含量的共同影响效果高铌台金在熔炼过程中的古量是在逐渐增加的。经过℃小时均匀化退火可以消除原始铸态组织的枝晶偏析。关键词高铌合金感应熔炼自耗熔炼中圈分类号一文献标识码。【一一高铌金属间化合物经过近年来的研究在相图、抗氧化性和组织与性能等方面的研究取得了一系列重要的进展”。其优异的高温性能而受到广泛的关注高含量难熔金属铌元素的加入使合金的熔点较普通钛铝合金提高约℃铌元素的固溶强化使其℃的屈服强度较普通钛铝合金高高熔点铌的加入同时降低了扩散系数改善了抗氧化性是最具有应用潜力的新一代高温结构材料”。但是高铌的加入带来优越的高温性能的同时也增加了合金的制备的难度因为合金熔点、高温强度大幅度提高必然要提高合金的熔炼温度和热加工温度高铌钛铝基合金作为新一代高温结构材料的研究开发目前尚处于起步阶段合金制备质量好坏将关系到对合金本征性能的深刻认识从而严重影响进一步优化合金研究工作能否顺利进行同时也是合金从研究阶段走向实用阶段的前提而优良的制备工艺是获得高质量合会的前提因此对高铌舢合金的制备工艺进行初步的探索研究具有现实的意义。目前普通钛铝基合金的制备工艺主要铸锭冶金工艺。本文以一为母台金通过对母合金进行微合金化并研究微合金组元的对力学性能的影响从而优化合金成分。本次研究也将采取铸锭冶金工艺并在传统工艺基础上结合高铌合金的特收稿日期—修订日期一基金项目国家重点基础研究发展规划—作者简介李书江一男博士∞点作出改进。组织是影响钛铝合金力学性能主要因素”。“铸态台金由于其粗大的铸态组织无法用一般的热处理方法得到细化因此铸态合金必须通过热加工将铸态组织破碎获得细小近咖吗组织再通过热处理获得细小全片层组织或双态组织来改善合金的性能或者将铸态合金直接通过热加工获得理想组织但是能否获成分均匀致密的铸锭是热加工能否顺利进行的关键高铌合金由于高铌合金化带来合金熔点大幅度的提高较普通钛铝台金熔点高℃给高铌合金的熔炼带来了困难因此需要对其熔炼工艺进行初步研究。试验方法试验用的三种合金的名义成分是一一一一。培—原子分数。原料的纯度零级海绵钛一、铌铝中间台垒一、电解精炼高纯铝、高纯石墨一、粉末钨棒一。熔炼真空度×。由扫描电子显微镜分析合金的铸态组织。试验结果及分析高铌合金熔炼工艺的选择传统的熔炼方法包括感应熔炼真空自耗重万方数据第期岛铌钛铝合金的制备工岂熔等离子熔炼等三种主要熔炼工艺”第一种工艺一般足将纯金属组元混在一起进行感应加热熔炼而后两钟工艺一般是将纯组元混在一起压制成电极进行重熔。由于高铌合金的熔点的升高使得在采用感应熔炼工艺时浇注温度很高铸锭经常出现宏观缩孔和大量的疏松根本无法锻造但是采用感应熔炼工艺时合金溶液在浇铸之前可以经过比较充分的均匀化过程合金的成分相对比较均匀而后两种熔炼工艺使电极熔化成金属液滴滴入水冷坩埚后迅速凝固就熔化的熔滴温度来讲温度比感应熔炼的熔液温度高得多而日熔滴很小因此单个熔滴扩散过程非常充分在凝固过程中基本上不存疏松与成分偏析但是采用纯组元制备的自耗电极横截面上各部分的成分不同因此熔滴与熔滴之间成分是不同的由于单个熔滴滴入水冷铜坩埚后迅速凝固熔滴与熔滴之间不存在成分均匀化过程高熔点铌来不及扩散均匀化使台金出现铌铝的严重偏析这将导致铸态组织严重不均为解决这一问题我们利用...