Nb‑Si基超高温合金锭的制备方法

摘要

本发明公开了一种Nb‑Si基超高温合金锭的制备方法，用于解决现有方法不能制备Nb‑Si基超高温合金的技术问题。技术方案是按照Nb‑Si基超高温合金的目标成分配比称取各原材料，放入真空非自耗电弧熔炼炉内；抽真空并向炉内充入氩气后进行熔炼，得到初级合金锭，将初级合金锭切割成块体，并清除块体表面；将经过处理的合金块体摆放在水冷铜坩埚内，熔炼过程在9～10min内增加功率至55～65kW，再增加功率至75～85kW以提高熔体的过热度，耗时2～3min，保持15～20min后降低功率至最低，停止熔炼，待冷却后取出合金锭。本发明方法成功制备出熔点为1750～2000℃的Nb‑Si基超高温合金锭。

主权项

一种Nb‑Si基超高温合金锭的制备方法，其特征在于包括以下步骤：第一步，按照Nb‑Si基超高温合金的目标成分配比称取各原材料，以200～250克/锭计，并放入真空非自耗电弧熔炼炉内；所述Nb‑Si基超高温合金的目标成分由30～72at.％的Nb、10～30at.％的Ti、12～18at.％的Si、2～5at.％的Al、2～8at.％的Hf、1～10at.％的B、3～20at.％的Cr和0.03～0.3at.％的Y组成，且上述各元素的原子百分含量之和为100％；第二步，抽真空至1～3×10^‑3Pa，向真空非自耗电弧熔炼炉内充入纯度为99.999wt.％的氩气后进行熔炼，电流控制在1000～1150A，得到用于水冷铜坩埚高频感应熔炼的初级合金锭；第三步，采用电火花线切割法将所述初级合金锭切割成厚度为5～8mm的块体，将这些块体表面打磨干净并吹干备用；第四步，将经过第三步处理的合金块体摆放在水冷铜坩埚内，摆放原则为：由坩埚壁向坩埚中心依次均匀摆放；用厚度为1mm的云母板和绝缘玻璃丝带做好绝缘处理，关闭炉门、抽真空并打开循环冷却水；当真空室压强低于1～3×10^‑3Pa时，停止抽真空并向炉内充入纯度为99.999wt.％的氩气进行保护；第五步，启动高频感应电源开始熔炼；在9～10min内增加功率至55～65kW，此时坩埚内的合金块体已完全熔化且液面形成明显的驼峰，再在2～3min内增加功率至75～85kW以提高熔体的过热度，保持15～20min后降低功率至最低，停止熔炼，待冷却后取出合金锭。