[发明专利]具有层片状组织定向排列特征的近共晶Nb-Si-Mo合金制备方法

权利要求书

1.具有层片状组织定向排列特征的近共晶Nb-Si-Mo合金制备方法，其特征在于：采用送粉式激光快速成形技术制备一种具有层片状组织定向排列的近共晶Nb-Si-Mo高温合金，合金由Nb固溶体相和β-Nb₅Si₃相两相组成，显微组织呈现尺寸为100～500nm的层片状Nb固溶体相和层片状β-Nb₅Si₃相交替排列，并且所有层片状的Nb固溶体相和层片状的β-Nb₅Si₃相都近似按同一方向排列，制备过程包括以下步骤：

(1)分别将市售纯Nb粉，纯Si粉和纯Mo粉通过金属筛筛分，获得粒径分布均匀的纯Nb粉，纯Si粉和纯Mo粉；

(2)根据Nb-Si-Mo三元相图，设计Nb-Si-Mo合金成分，Nb-Si-Mo合金的成分为近共晶成分，按照所需制备的Nb-Si-Mo合金成分，将步骤(1)获得的纯Nb粉，纯Si粉和纯Mo粉称量并混合，获得混合粉末；

(3)将Nb，Si和Mo的混合粉末置于激光快速成形系统的送粉器中，以高纯氩气为载粉气流和保护气；

(4)激光和粉末同轴送出，激光和粉末同步移动，且仅在一个方向上扫描一个道次，送粉速率为5～15g/min，激光功率设置为：600～3000W，激光焦点与成形基板的距离：0～20mm，激光扫描速率：400～1000mm/min；在激光的作用下，Nb，Si和Mo的混合粉末在成形基板上熔化形成熔池，并随着粉末和激光向前运动，熔池凝固，得到一层沉积层；

(5)待沉积层表面温度降低至100℃以下后，进行下一沉积层制备；

(6)粉末和激光的同轴头上升一个沉积层厚度，再以步骤(4)获得的沉积层为基体，重复步骤(4)获得另一沉积层；

(7)重复步骤(5)和步骤(6)，直到所需高度的Nb-Si-Mo合金制备完成，待合金温度降至室温后取出，得到具有层片状组织定向排列特征的Nb-Si-Mo合金。

2.根据权利要求1所述的具有层片状组织定向排列特征的近共晶Nb-Si-Mo合金制备方法，其特征在于：步骤(1)中筛分获得的纯Nb粉，纯Si粉和纯Mo粉的平均粒径为50～100μm。

3.根据权利要求1所述的具有层片状组织定向排列特征的近共晶Nb-Si-Mo合金制备方法，其特征在于：步骤(2)中所采用的混合方法是采用行星式球磨机混合2～5h，并且在混合过程中不添加任何磨球。

4.根据权利要求1所述的具有层片状组织定向排列特征的近共晶Nb-Si-Mo合金制备方法，其特征在于：步骤(3)中载粉气流流速：5～10L/min，保护气流速：10～30L/min。

5.根据权利要求1所述的具有层片状组织定向排列特征的近共晶Nb-Si-Mo合金制备方法，其特征在于：步骤(4)中成形基板为定向凝固态的DZ125合金，合金定向凝固方向平行于送粉式激光快速成形方向。