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专利号: 2017100366882
申请人: 燕山大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 冶金;黑色或有色金属合金;合金或有色金属的处理
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种铸态细晶高强度钛锆铝铌合金,其特征在于:它的化学成分质量百分比wt%为Zr:10~40、Al:5.6~6.5、Nb:6.25~7.26、Ti:46.8~77.4,其它为不可避免的杂质;

所述铸态细晶高强度钛锆铝铌合金的制备方法包括如下步骤:

(1)中间合金的配制:将金属锆与金属铌洁净并干燥后,放入真空非自耗熔炼炉中的水冷铜坩埚内,铜坩埚内壁预先进行清理并用酒精擦拭干净,避免引入其他杂质,熔炼过程中,利用真空系统将炉腔内真空度抽至8.5×10-3Pa,接着充入高纯氩气作为保护气体,对锆铌中间合金进行常规熔炼,至少反复熔炼6遍以确保锆铌中间合金成分均匀;

(2)钛锆铝铌合金的制备:将步骤(1)的锆铌中间合金与金属钛和金属铝放入真空非自耗电弧炉的水冷坩埚中进行熔炼,熔炼的工艺程序为,将炉腔内真空度抽至8.5×10-3Pa,接着充入高纯氩气作为保护气体,对钛锆铝铌合金进行熔炼;

①首先在160~190A的电流下将原料熔炼为液态合金熔 体,接着在200~240A的电流下熔炼2~3分钟,接着采用在280~300A的电流下熔炼3~5分钟;

②在1~1.8bar的范围内调整水冷铜坩埚冷却水的压强,通过改变冷却水的压强可间接调整水冷铜坩埚冷却水的流动速度为0.4~0.6m/s,达到调整水冷铜坩埚的冷却能力,实现合金熔体凝固冷却速率的控制达到300~400℃/min;

③在熔炼铸钛锆铝铌合金时,至少要反复熔炼6遍以上,确保钛锆铝铌合金铸锭的成分均匀。

2.根据权利要求1所述的铸态细晶高强度钛锆铝铌合金,其特征在于:所述的各种成分的原材料分别为工业级海绵锆和海绵钛以及纯铝和纯铌。

3.权利要求1的铸态细晶高强度钛锆铝铌合金的制备方法,其特征在于:

(1)中间合金的配制:将金属锆与金属铌洁净并干燥后,放入真空非自耗熔炼炉中的水冷铜坩埚内,铜坩埚内壁预先进行清理并用酒精擦拭干净,避免引入其他杂质,熔炼过程中,利用真空系统将炉腔内真空度抽至8.5×10-3Pa,接着充入高纯氩气作为保护气体,对锆铌中间合金进行常规熔炼,至少反复熔炼6遍以确保锆铌中间合金成分均匀;

(2)钛锆铝铌合金的制备:将步骤(1)的锆铌中间合金与金属钛和金属铝放入真空非自耗电弧炉的水冷坩埚中进行熔炼,熔炼的工艺程序为,将炉腔内真空度抽至8.5×10-3Pa,接着充入高纯氩气作为保护气体,对钛锆铝铌合金进行熔炼;

①首先在160~190A的电流下将原料熔炼为液态合金熔 体,接着在200~240A的电流下熔炼2~3分钟,接着采用在280~300A的电流下熔炼3~5分钟;

②在1~1.8bar的范围内调整水冷铜坩埚冷却水的压强,通过改变冷却水的压强可间接调整水冷铜坩埚冷却水的流动速度为0.4~0.6m/s,达到调整水冷铜坩埚的冷却能力,实现合金熔体凝固冷却速率的控制达到300~400℃/min;

③在熔炼铸钛锆铝铌合金时,至少要反复熔炼6遍以上,确保钛锆铝铌合金铸锭的成分均匀。