亚/过共晶γ钛铝钒合金一步炉内连续化生产方法与装置制造方法及图纸

一种亚/过共晶γ钛铝钒合金一步炉内连续化生产方法与装置，属于特种自蔓延冶金技术领域。该亚/过共晶γ钛铝钒合金一步炉内连续化生产装置，分为加热反应区(加热和补热)、冷却区(过渡反应区及完全反应区)和传动系统，通过对钛铝钒合金粉末原料电磁感应加热诱发自蔓延反应，并根据反应不同阶段、炉体温度、反应釜温度及温升速率等，通过传动实现物料在不同区域的自动升降，进而分级加热和分级冷却。该方法通过调控物料中的成分比及加热、冷却工艺，实现按目标亚共晶、过共晶及共晶γ钛铝钒合金一步炉内连续化生产。该方法解决了Ф50～Ф100尺度的自蔓延真空合成γ钛铝钒合金、易爆、渣金难分离、产物氧含量高、生产过程不连续等关键问题。关键问题。关键问题。

【技术实现步骤摘要】
亚/过共晶
γ
钛铝钒合金一步炉内连续化生产方法与装置


[0001]本专利技术属于特种自蔓延冶金
，具体涉及一种亚/过共晶γ钛铝钒合金一步炉内连续化生产方法与装置。

技术介绍

[0002]钛铝合金按相图分类可分为：α钛铝合金(Ti3Al)、β钛铝合金(TiAl3)、γ钛铝合金(TiAl)。钛铝合金具有低密度，优异的高温强度，良好的抗氧化性和抗蠕变性等优异性能。其中，γ钛铝合金相较于其他两类合金优势明显，比α钛铝合金密度更小、强度更高，比β钛铝合金耐高温性更好。因此，γ钛铝合金所具有的超强超轻耐高温，耐腐等综合性能，使其成为航空发动机涡轮叶片、导向叶片、涡轮盘、高速低压涡轮、摇臂、转轴、紧固件等的理想候选材料。但是，γ钛铝合金相图区间窄，一般的合成方法很难生产出钛铝原子比50:50的共晶合金，而铝的原子比45％
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49％之间的亚共晶合金，较共晶合金虽然耐高温性略有降低，但是韧性增强。铝原子比52％
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58％的过共晶合金，较共晶合金虽然脆性增加，但是强度更高耐高温性更好。因此，合成亚/过共晶本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种亚/过共晶γ钛铝钒合金一步炉内连续化生产方法，其特征在于，根据制备的亚/过共晶γ钛铝钒合金类型，称量原料，依次进行多阶段升温加热、第一次冷却、补热、第二次冷却，得到亚/过共晶γ钛铝钒合金。2.根据权利要求1所述的亚/过共晶γ钛铝钒合金一步炉内连续化生产方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：原料准备准备海绵钛、Al粉、造渣剂、氧化反应发热剂、钒颗粒，按质量比，海绵钛：Al粉：造渣剂：氧化反应发热剂：钒颗粒＝(45～50):(62～66):(15～20):(58～63):(7～10)；S2：将称量的原料混合，干燥，得到混合物料；将混合物料加入的反应釜中，将反应釜置于反应加热反应区内，密封，抽真空，在加热反应区内进行多阶段升温加热；多阶段升温加热通过监测炉体中心温度t0进行，具体为：初始以60～80℃/min升温至700～750℃，再以20～40℃/min升温至900～1000℃，最后以8～12℃/min升温至1100～1200℃；阶段升温加热的同时，监测反应釜上表面温度t1，当
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t1/s变化速率≥100℃/s，则反应釜传动至冷却区，以冷却速率为20～25℃/min进行第一次冷却；第一次冷却中，同步监测反应釜下表面温度t2，当t2为800～860℃时，反应釜升至加热反应区进行补热至1100～1250℃，保温10～20min，渣金分离；再次将反应釜传动至冷却区，以冷却速率为80～120℃/min的冷却速率进行第二次冷却，冷却至450℃～500℃，移出反应釜，得到亚/过共晶γ钛铝钒合金。3.根据权利要求2所述的亚/过共晶γ钛铝钒合金一步炉内连续化生产方法，其特征在于，所述的造渣剂为CaO；所述的氧化反应发热剂为NaClO4或KClO3。4.根据权利要求2所述的亚/过共晶γ钛铝钒合金一步炉内连续化生产方法，其特征在于，反应釜的内壁涂有用于防爆和避免合金与反应釜发生化学反应的氧化锆涂层。5.权利要求1所述的亚/过共晶γ钛铝钒合金一步炉内连续化生产方法，其特征在于，制备相图中铝原子比介于45～49％之间的亚共晶γ钛铝钒合金；在S1中，按质量百分比，海绵钛：Al粉：造渣剂：氧化反应发热剂：钒颗粒＝48:62:16:62:7。6.权利要求5所述的亚/过共晶γ钛铝钒合金一步炉内连续化生产方法，其特征在于，亚共晶γ钛铝钒合金的生产方法为：多阶段升温加热为：以80℃/min升温750℃，再以40℃/min升温至1000℃，最后以12℃/min升温至1200℃；当反应釜上表面温度变化速率为
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t1/s≥100℃/s时，将反应釜传动至...

【专利技术属性】
技术研发人员：李东刚，崔安峰，赵灿，王强，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：