一种高温、高硬度高Nb-TiAl-Si合金及其制备方法技术

一种高温、高硬度高Nb‑TiAl‑Si合金及其制备方法，属于特殊金属领域。本发明专利技术首先放置稀有金属Nb粉，随后放置Si粉、Al块，最后将海绵Ti放在熔炼炉中最上层，关闭侧炉门；熔炼前，对熔炼炉抽真空后加入氮气开始对样品翻转熔炼，熔炼结束后，将金属液倒入自制的模具中得到棒状试样，待其冷却取出；试验材料经线切割和机械抛光去除表面杂质，用丙酮清洗后封入石英管中热处理，再淬入冰水中；接着对该合金进行高温氧化实验，即得到高硬度、高抗氧化性的高Nb‑TiAl‑Si合金。本发明专利技术制备的高Nb‑TiAl‑Si合金的晶粒明显细化，比现有Nb‑TiAl合金的晶粒直径明显减少，说明本发明专利技术制备的高Nb‑TiAl‑Si合金的具有很好的力学性能。

A high temperature, high hardness and high Nb TiAl Si alloy and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种高温、高硬度高Nb-TiAl-Si合金及其制备方法
本专利技术属于特殊金属领域，具体涉及一种高温、高硬度高Nb-TiAl-Si合金及其制备方法。
技术介绍
当今世界的发展倡导能源型社会，随着材料科学的不断研究和突破，人们逐渐用新型节能的材料代替传统的工业材料。航空航天所用到的材料要求具有质地轻、抗蠕变性好、耐高温、抗氧化性好等的特点，因此Ti-Al合金成为材料科学研究领域的热点，但在研究过程中人们发现，Ti-Al合金虽然优化了部分性能但是仍然存在室温下加工性能差、高温下抗氧化性差、硬度变得低、延展性也降低的缺点，这些缺点限制了Ti-Al合金的实际应用。据报道Ti-Al合金中加入了Nb形成一种高Nb-TiAl合金，这种合金在高温条件下具有较好的性能，并且密度也较低，这种新型合金的产生有效地改良了航空航天和汽车的某些高端部件的性能，在航天事业中具有巨大的发展潜能。但是高Nb-TiAl合金却因其室温塑性低，导致制备加工困难，限制了其工业化应用进程。众所周知，硅单质是一种具有金属光泽的灰黑色固体，具有明显的非金属特性、熔点高、硬度大本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高温、高硬度高Nb-TiAl-Si合金的制备方法，其特征在于，该制备方法的步骤如下：/nS1.按照原子百分比取49-48份海绵Ti、5份Nb粉、46份Al块和0-1份Si粉为原料，采用真空中频感应熔炼炉在氮气保护气氛下熔炼，按照以下顺序依次放置原料：首先放置稀有金属Nb粉，随后放置Si粉、Al块，最后将海绵Ti放在熔炼炉中最上层，关闭侧炉门；/nS2.熔炼前，采用机械泵、真空泵抽真空后充入高氮气开始熔炼，设定熔炼功率，每个样品翻转熔炼，熔炼结束后，将金属液倒入自制的模具中得到棒状试样，待其冷却取出；/nS3.试验材料经线切割和机械抛光去除表面杂质，用丙酮清洗后封入真空度为10

【技术特征摘要】
1.一种高温、高硬度高Nb-TiAl-Si合金的制备方法，其特征在于，该制备方法的步骤如下：
S1.按照原子百分比取49-48份海绵Ti、5份Nb粉、46份Al块和0-1份Si粉为原料，采用真空中频感应熔炼炉在氮气保护气氛下熔炼，按照以下顺序依次放置原料：首先放置稀有金属Nb粉，随后放置Si粉、Al块，最后将海绵Ti放在熔炼炉中最上层，关闭侧炉门；
S2.熔炼前，采用机械泵、真空泵抽真空后充入高氮气开始熔炼，设定熔炼功率，每个样品翻转熔炼，熔炼结束后，将金属液倒入自制的模具中得到棒状试样，待其冷却取出；
S3.试验材料经线切割和机械抛光去除表面杂质，用丙酮清洗后封入真空度为10-1Pa的石英管中进行热处理，再淬入冰水中；接着对该合金进行高温氧化实验，即得到高硬度、高抗氧化性的高Nb-TiAl-Si合金。


2.根据权利要求1所述的一种高温、高硬度高Nb-TiAl-Si合金的制备方法，其特征在于，步骤S2中机械...

【专利技术属性】
技术研发人员：董桂馥，闫语童，谢景卫，杨浩，姜春晖，
申请(专利权)人：大连大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21