一种真空感应熔炼法制备钛包覆NbB2纳米颗粒增强TiAl合金的方法技术

本发明专利技术公开了一种真空感应熔炼法制备钛包覆NbB2纳米颗粒增强TiAl合金的方法，包括：一、制备钛包覆NbB2纳米颗粒；二、将TiAl合金放入真空感应熔炼炉中的水冷铜坩埚中，将钛包覆NbB2纳米颗粒放入真空感应熔炼炉的投料口；三、向熔炼室内充入氩气，使熔炼室的压力保持在40000Pa～50000Pa；熔炼炉开始加热，并且逐渐增大加热功率，直到TiAl合金全部熔化；四、将投料口中的钛包覆NbB2纳米颗粒加入到水冷铜坩埚中TiAl合金熔体内；水冷铜坩埚形成洛伦兹力场使熔体悬浮并自发搅拌，使得钛包覆NbB2纳米颗粒在TiAl熔体中充分分散后，加入Al粉，得到增强的TiAl合金熔体；五、在熔炼室内，利用模具浇铸增强的TiAl合金熔体；浇铸完成并冷却后，得到钛包覆NbB2纳米颗粒增强TiAl合金。纳米颗粒增强TiAl合金。纳米颗粒增强TiAl合金。

【技术实现步骤摘要】
一种真空感应熔炼法制备钛包覆NbB2纳米颗粒增强TiAl合金的方法


[0001]本专利技术属于制备高性能颗粒增强TiAl合金
，特别涉及一种真空感应熔炼法制备钛包覆NbB2纳米颗粒增强TiAl合金的方法。

技术介绍

[0002]近些年来，我国大力发展航空航天事业，与此同时，对所采用的材料提出了更高的要求，制备航空发动机所使用的高温材料更是重中之重。TiAl合金因其重量轻、比强度高、高温强度高、耐蚀性好等优点而受到广泛关注，作为一种潜在的新型结构材料，其在高性能航空发动机中有望取代镍基高温合金。目前，TiAl合金已成功应用于航空航天发动机低压涡轮叶片和赛车发动机等领域，在650℃
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800℃有着广阔的应用前景。然而，尽管商业应用前景令人振奋，但正在进行的研究表明，TiAl合金的室温延展性低，温度高于800℃后强度和抗氧化能力不足，这无疑将限制其商业应用，因此我们需要进一步提升其高温性能，提高其使用温度。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种真空感应熔炼法制备钛包覆NbB2纳米颗粒增强TiAl本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种真空感应熔炼法制备钛包覆NbB2纳米颗粒增强TiAl合金的方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一、高频感应等离子体法制备钛包覆NbB2纳米颗粒；步骤二、将TiAl合金放入真空感应熔炼炉中的水冷铜坩埚中，将钛包覆NbB2纳米颗粒放入真空感应熔炼炉的投料口；其中，熔炼室内的真空度保持在5Pa～10Pa；步骤三、向所述熔炼室内充入氩气，使所述熔炼室的压力保持在40000Pa～50000Pa；熔炼炉开始加热，并且逐渐增大加热功率，直到TiAl合金全部熔化，得到TiAl合金熔体；步骤四、将投料口中的钛包覆NbB2纳米颗粒加入到水冷铜坩埚中TiAl合金熔体内；水冷铜坩埚形成洛伦兹力场使熔体悬浮并自发搅拌，使得钛包覆NbB2纳米颗粒在TiAl熔体中充分分散后，得到增强的TiAl合金熔体；其中，钛包覆NbB2纳米颗粒的添加量为TiAl合金熔体的0.1wt.％
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0.5wt.％；步骤五、在所述熔炼室内，利用模具浇铸增强的TiAl合金熔体；浇铸完成并冷却后，得到所述钛包覆NbB2纳米颗粒增强TiAl合金。2.根据权利要求1所述的真空感应熔炼法制备钛包覆NbB2纳米颗粒增强TiAl合金的方法，其特征在于，在所述步骤一中，高频感应等离子体法制备钛包覆NbB2纳米颗粒，包括如下步骤：步骤1、将钛粉与NbB2粉体混合，并放入混料机内均匀化处理，得到混合粉体；其中，钛粉的粒径为20微米～300微米，NbB2粉体粒径为10微米～150微米；所述混合粉体中；步骤2、在真空反应室中充入惰性气体，利用高频直流电源产生稳定的惰性气体混合热等离子体；用惰性气体将所述混合粉体吹入所述真空反应室，经过所述热等离子体后反应后，经快速冷却，得到钛包覆的NbB2粉体；步骤3、在所述钛...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨宏宇，魏元正，董柏欣，王亚婕，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：