[发明专利]一种采用两步压力熔渗制备高铌钛铝合金材料的方法

摘要

本发明一种采用压力熔渗制备高铌钛铝合金材料的方法，将Ti、Nb等元素粉末均匀混合后与高纯Al板放入石墨模具内，置入高压熔渗炉中；以5~10℃/min升温至700~800℃，保温30~60min，并施加轴向压力10~30MPa；以3~6℃/min升温至800~1000℃，加压30~50MPa，保温60~120min，持续加压随炉冷却至室温，即得到熔渗坯体，进行热处理，在1300～1500℃/2～6h，之后随炉冷却至室温即可得到高致密性高铌TiAl合金块体材料。该方法工艺简单、流程短、成本低、杂质含量易于控制，并具有净近成形的优势；所制备的高铌钛铝合金材料致密度高、成分组织均匀、力学性能能优异。

主权项

一种采用两步压力熔渗制备高铌钛铝合金材料的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤1，以Ti、Nb元素粉末和高纯Al板作为主要原料，其成分配比为：Al含量为43~49%，Nb含量为5~10%，余量为Ti和其他微量合金元素，以上均为原子百分比，备用；步骤2，将步骤1称取好的原料粉末均匀混合后，装入石墨模具中并经振实或压制成坯，使坯体的致密度低于70%，备用；步骤3，将步骤1选取好的Al板置于经步骤2处理后的模具内坯体之上，再将所述模具整体置入高压熔渗炉中进行反应熔渗烧结处理；熔渗过程在真空度≤10‑1Pa的真空条件或惰性气体保护下进行，熔渗过程采用两步升温反应熔渗工艺，第一阶段以5~10℃/min快速升温至700~800℃，进行保温40~120min，保温10~30min后开始施加轴向压力10~30MPa；第二阶段：提高轴向压力至30~50MPa，以3~6℃/min缓慢升温至800~1000℃，同时，保温60~120min，之后持续加压随炉冷却至室温，即得到相对密度大于97.0%的高铌钛铝合金熔渗坯体；步骤4， 对熔渗坯体进行后续均匀化热处理，热处理在真空度≤10‑1Pa的真空条件或惰性气体保护下进行，热处理温度为1300～1500℃，保温时间为2～6h，之后随炉冷却至室温即可得到高铌钛铝合金块体材料。