【技术实现步骤摘要】
一步炉内自蔓延生产公斤级
γ
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TiAlNb合金的防爆方法及装置
[0001]本专利技术属于钛铝铌三元合金材料
,具体涉及一步炉内自蔓延生产公斤级γ
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TiAlNb合金的防爆方法及装置。
技术介绍
[0002]发动机作为飞机的“心脏”,其可靠性和安全性十分重要,能够代表一个国际的科技水平和综合国力,但是目前航空发动机的性能提高后,其内部环境温度的逐渐提升,飞机推重比加大,通常用于航空发动机叶片上的镍基合金已无法满足实际需求。目前国际上处于研究前沿的即为具有低密度、高比强度、强抗氧化能力及高温下良好的蠕变性能的γ
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TiAl合金材料,但由于其热加工能力较差,室温延展性通常约为1%,极大限制了γ
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TiAl合金的实际应用。此外,飞机尤其是战斗机的紧固件、涡轮盘、尾翼等近百余部件的特殊使用需求,也需要采用超轻超强耐高温耐腐蚀的的钛铝基合金材料,而我国的军工生产用钛铝基合金通常从美国、瑞典、德国等进口,自主生产大尺度高纯的伽马钛铝基合金是我国高精技 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种一步炉内自蔓延生产公斤级γ
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TiAlNb合金的防爆方法,其特征在于,将原料在加热区引发自蔓延反应后,根据反应釜上表面实测温度t1、加热区内环境温度t2、反应釜底部温度t3为判断标准,依次进入深冷区进行完全反应,再进入加热区进行补热造渣,进入缓冷区进行缓冷,得到公斤级以上γ
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TiAlNb合金。2.根据权利要求1所述的一步炉内自蔓延生产公斤级γ
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TiAlNb合金的防爆方法,其特征在于,当临界反应发生时反应釜表面温度的计算值t0与反应釜上表面实测温度t1的温差小于10℃,且t1
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t3<2℃,反应物降入缓冷区,当
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t3/min>100℃/min时,反应物料进入深冷区;当t3降至1000~1050℃,物料升至加热区进行补热;当补热至1250~1300℃,保温15~30min后进入缓冷区,缓冷至300~400℃,得到公斤级渣包覆的γ
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TiAlNb合金。3.根据权利要求1或2所述的一步炉内自蔓延生产公斤级γ
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TiAlNb合金的防爆方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1:根据公斤级以上γ
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TiAlNb合金的制备量级,准备原料,原料包括海绵钛、铝粉、造渣剂、强氧化剂、防爆剂、铌;按质量比,海绵钛:铝粉:造渣剂:强氧化剂:防爆剂:铌=(46~48):(61~65):(13~15):(35~38):(19~26):(2~4);将原料混合均匀后,得到原料混合物;步骤2:将充分干燥后的原料混合物置于加热区内的反应釜中,确定临界反应发生时反应釜表面温度的计算值t0为805℃~815℃,且加热区内环境温度t2为1050℃~1100℃时,采用反应釜底部温度T3进行校核;当t0
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t1<10℃,且t1
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t3<2℃,物料进入临界反应状态,降入缓冷区;步骤3:物料进入缓冷区的过程中开始发生反应,为防爆,当检测到
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t3/min>100℃/min时,向深冷区充入保护气,反应物料进入深冷区;
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t3/min为反应釜底部温度变化率;进入深冷区的反应物料,当反应釜底部温度t3达到1060~1100℃,说明自蔓延反应完全进行,随后以冷却速率为50~100℃/min迅速冷却至1000~1050℃,再次返回至加热区进行补热,补热速率为10~15℃/min,升温至加热区内环境温度为1250~1300℃,保温15~30min,进行渣金分离;保温结束,反应釜升入缓冷区,冷却速率为15~20℃/min,当缓冷至300~400℃,得到公斤级渣包覆的γ
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TiAlNb合金。4.根据权利要求3所述的一步炉内自蔓延生产公斤级γ<...
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