两相铝化钛合金制造技术

一种具有含少量聚集体间组织的层状显微组织的两相铝化钛合金。该合金可含位于聚集组织边界处的细小颗粒，如硼化物颗粒和／或晶界等轴组织。该合金可含合金添加剂如，≤１０ａｔ％的Ｗ、Ｎｂ和／或Ｍｏ。该合金可不含Ｃｒ、Ｖ、Ｍｎ、Ｃｕ和／或Ｎｉ，而可含（ａｔ％）４５－５５％的Ｔｉ、４０－５０％的Ａｌ、１－５％的Ｎｂ、０．３－２％的Ｗ、最多１％的Ｍｏ和０．１－０．３％的Ｂ。该合金可含（％重量）５７－６０％的Ｔｉ、３０－３２％的Ａｌ、４－９％的Ｎｂ、最多２％的Ｍｏ、２－８％的Ｗ和０．０２－０．０８％的Ｂ。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及两相铝化钛(titanium aluminide)合金组合物，它可用于电阻加热和其它的用途，如用于结构用途。
技术介绍
铝化钛合金是多份专利和公开文献的主题，这包括美国专利4，842，819；4，917，858；5，232，661；5，348，702；5，350，466；5，370，839；5，429，796；5，503，794；5，634，992及5，746，846；日本专利公开63-171862；1-259139及1-42539；欧洲专利公开365174及V．R．Ryabov等人的文章题为“铁-铝系金属间化合物的性能”(Properties of theIntermetallic Compounds of System Iron-Alumihum”Published inMetal Metalloved，27．No．4，668-673，1969)；S．M．Barinov等人的题为“铝化钛中的变形和破坏”(“Deformation and Failure in TitaniumAluminide”Published in Izvestiva Akademii Nauk SSSR Metally，No．3，164-168，1984)；W．Wunderlich等人的题为“通过使含Cr和Si的Ti-Al基合金孪晶变形增强塑性(“Enhanced Plasticity by DeformationTwinning of TI-Al-Base Alloys With Cr and Si”Published in Z．Metallkunde，802-808，11／1990)；T．Tsujimoto的题为“TiAl金属间化合物合金的研究开发及展望”(“Reserch，Development and Prospects ofTiAl Intermetallic compound Alloys”published in Titanium anZirconium．33卷，No．3，第19页，7／1985)；N．Maeda的题为“金属间化合物TiAl的高温塑性”(“High Temperature Plasticity of Intermetalliccompound TiAl”presented at Material of 53rd Meeting ofSuperplasticity，第13页，1／30／1990)；N．Maeda等人的题为“通过晶粒的超细化提高金属间化合物的塑性”(“Improvement in Ductility ofIntermetallic Compound through Grain Super-refinement”presented atAutumn Symposium of Japan Institute of Metals，14页，1989)；Nada等人的题为“TiAl金属间化合物的机械性能”(“Mechanical Properties ofTiAl Intermetallic Compound”presented at Autumn Symposium ofJapan Institute of Metals，第2页，1988)；Lipsitt的题为“钛的铝化物的综述”(“Titaninm Aluminides-An Overview”，published in Mat．Res．Soc．Symp．Proc．39卷，351-364，1985)；P．L．Martin等人的题为“合金化对Ti3Al及TiAl的显微组织及性能的影响”(“The Effect of Alloying onMicrostructure and Properties of Ti3Al and TiAl” published by ASM inTitanium 80．2卷，1245-1254，1980)；S．H．Whang等人的题为“L1o TiAl化合物合金中的快速凝固的效果”(Effect of Rapid solidification in L1oTiAl Compound Alloys”ASM Symposium Proceedings on EnhancedPropeties in Structural Metals Via Rapid Soldification，Materials Weeek，第7页，1986)；及D．Vujic等人的题为“快速凝固及添加合金对L1o TiAl合金其及三元合金中的晶格畸变及原子有序化的影响”(“Effect of RapidSolidification and Alloying Addition on Lattice Distortion and AtiomicOrdering in Llo Alloys and Their Ternary Alloys”published inMetallurgical Transactions A，19A卷，2445-2455，10／1988)。可用其处理TiAl铝化物使之达到所需性能的方法公开于如上述多份专利及公开文献中。此外，US，5，489，411公开了一种粉末冶金方法，该法通过等离子喷涂一种可卷取的带材，热处理该带材以释放残余应力，将两块这样的带的粗糙的侧面放在一起，然后将它们一起放在压力结合辊之间进行挤压，再作固溶退火，冷轧及中间退火而制成铝化钛的箔。US．4，917，858公开了一种用单质钛、铝和其它合金元素制备铝化钛箔的粉末冶金技术。US．5，634，992公开了一种处理γ铝化钛的方法，该法通过使铸造物固结，在共析温度以上热处理此固结了的铸造物以形成γ晶粒加α和γ相的层状聚集组织，在共析温度以下对其进行热处理以使该聚集组织中的γ晶粒生长，再于α转变温度以下对其进行热处理，以使任何残存的聚集组织在γ晶粒中重新形成具有α2板条的组织。鉴于对提高铝化钛的性能的持续的努力，仍需要改进的合金组合物及经济的加工方法。专利技术简述根据第一实施方案，本专利技术提供了一种具有受聚集组织尺寸控制的层状(lamellar)显微组织的两相钛铝合金。该合金可以多种形态，如铸态、热挤压态、冷和热加工态或热处理状态提供。作为成品，可将该合金制成具有60-200μΩ·cm电阻率的电阻加热元件。该合金可含有在聚集组织边界上产生细小颗粒如第二相或硼化物颗粒的辅助元素。该合金可包含晶界的等轴晶组织。该辅助合金元素，例如，可包括最多为10at％的W、Nb和／或Mo。该合金可加工成屈服强度大于80Ksi(560Mpa)，极限抗拉强度大于90Ksi(630Mpa)和／或延伸率至少为1．5％的薄片。铝含量可为40-50at％，更好是约46at％。钛含量至少为45at％，更好是至少为50at％。例如，该合金可含45-55at％的Ti、40-50at％的Al、1-5at％的Nb、0．5-2at％的W及0．1-0．3at％的B。该合金最好不含Cr、V、Mn和／或Ni。附图说明图1a-d是于1400℃热挤压、于1000℃作了2小时退火的PMTATiAl合金的200倍的光学显微镜照片。图1a展示了PMTA-1的显微组织，图1b展示了PMTA-2的显本文档来自技高网...

【技术保护点】
铝化钛合金，它主要由（重量％）５０－６５％的Ｔｉ、２５－３５％的Ａｌ、２－１５％的Ｎｂ，小于５％的Ｍｏ，１－１０％的Ｗ及０．０１－０．２％的Ｂ构成。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：SC德威，CT刘，
申请(专利权)人：克里萨里斯技术公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]