抗八百摄氏度高温氧化的共晶型轻质铸造合金制造技术

本发明专利技术提供一种抗八百摄氏度高温氧化的共晶型轻质铸造合金，所述合金的名义成分为TiAl<subgt;20.5</subgt;Si<subgt;8.5</subgt;Zr<subgt;5.0</subgt;Nb<subgt;10</subgt;，各元素的原子百分比为Al：20.0％‑21.0％，Si：8.0％‑9.0％，Zr：4.5％‑5.5％，Nb：8.0％‑10.5％，其余为Ti。本发明专利技术中，合金以Ti为主，并采用8.0％‑10.5％的Nb，其密度与传统钛合金TC4相近，结晶的温度区间小，仅为8.3℃，微观形貌以短窄的片层状分布为主，呈现出共晶组织形貌，改良高温钛合金在使用过程中易氧化的不足，提高合金的耐腐蚀性能并保持高温状态下力学性能的稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及耐高温结构材料领域，是一种适用于高温(800℃)、有氧环境下工作的轻质铸造合金。

技术介绍

1、目前，航空发动机在高温、高压和高转数的条件下服役，这要求高温合金必须具有耐高温、耐气流腐蚀和耐应力腐蚀等性能，即达到强度、塑性、韧性、抗蠕变和抗疲劳性能间的良好匹配，及服役温度下高的抗氧化性能。目前，能够完全满足技术要求的高温合金只有钴基、铁基和镍基高温合金，但它们的比重较大，燃油的利用率不高。

2、为了提高燃油的效率和发动机的推重比，需要对其零部件进行减重。目前，高温钛合金不仅密度低，同时又具有足够的高温强度，是不错的备选材料。与铁基和镍基高温合金相比较，当使用温度低于600℃时采用轻质的高温钛合金具有明显的优势，现已将其列入发动机材料的序列，成为了现代航空发动机中重要的结构材料。但600℃是传统的无序固溶强化型高温钛合金发展过程中遇到的最大“热障”。主要原因如下：(1)、600℃以上时，原有合金体系的固溶强化和α2相和硅化物析出强化作用已基本达到极限，进一步合金化难以保证最基本的性能要求；(2)、600℃是传统高温钛合金的抗氧化极限本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种抗八百摄氏度高温氧化的共晶型轻质铸造合金，其特征在于，所述合金的名义成分为TiAl20.5Si8.5Zr5.0Nb10，各元素的原子百分比为Al：20.0％-21.0％，Si：8.0％-9.0％，Zr：4.5％-5.5％，Nb：8.0％-10.5％，其余为Ti。

2.根据权利要求1所述的抗八百摄氏度高温氧化的共晶型轻质铸造合金，其特征在于：所述合金的密度为4.49g/cm3，固、液相线温度分别为1581.2℃和1589.5℃，室温下的原始微观组织为短窄的片层状，由(Ti,Zr,Nb)3(Al,Si)固溶体相和(Ti,Zr,Nb)5(Si,Al)3化合物组成。

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【技术特征摘要】

1.一种抗八百摄氏度高温氧化的共晶型轻质铸造合金，其特征在于，所述合金的名义成分为tial20.5si8.5zr5.0nb10，各元素的原子百分比为al：20.0％-21.0％，si：8.0％-9.0％，zr：4.5％-5.5％，nb：8.0％-10.5％，其余为ti。

2.根据权利要求1所述的抗八百摄氏度高温氧化的共晶型轻质铸造合金，其特征在于：所述合金的密度为4.49g/cm3，固、液相线温度分别为1581.2℃和1589.5℃，室温下的原始微观组织为短窄的片层状，由(ti,zr,nb)3(al,si)固溶体相和(ti,zr,nb)5(si,al)3化合物组成。

3.根据权利要求2所述的抗八百摄氏度高温氧化的共晶型轻...

【专利技术属性】
技术研发人员：宁兆生，赵军，宋克兴，张彦敏，包春玲，李鸿举，李昕祺，曲赫威，
申请(专利权)人：中国机械总院集团沈阳铸造研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：