一种TiAl基合金单晶的制备方法

摘要

本发明公开了一种TiAl基合金单晶的制备方法。包括如下步骤：水冷铜坩埚电磁感应悬浮熔炼TiAl合金母合金锭，并运用真空非自耗电弧熔炼炉的重力铸造获得母合金棒材；采用四镜光学浮区定向凝固炉，将母合金棒材进行定向凝固，控制TiAl合金片层取向，并获得具有单一取向的TiAl基合金单晶。本发明制备的TiAl基合金材料避免了熔化过程中坩埚对TiAl合金的污染，克服了传统籽晶法对成分的局限以及成分性能不均匀、加工复杂的缺点，并克服了晶界对材料性能的损害，显著提高了TiAl基合金的性能。

主权项

一种TiAl基合金单晶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)电磁感应悬浮熔炼TiAl合金母合金纽扣锭，再铸造成母合金棒材，其中，TiAl合金母合金纽扣锭的成分原子百分比为：(44～51)Ti‑(43～47)Al‑(0‑4)Nb‑(0‑4)Cr；(2)选取两根母合金棒材作为光学浮区定向凝固炉原料棒的生长棒与供料棒，其中，生长棒的长度为15‑30mm，供料棒的长度为70‑100mm；首先将生长棒与供料棒同轴且垂直于水平面设置在凝固炉中，生长棒与供料棒间隔3～5mm，该间隔位于四个灯丝聚焦中心处；通入3～5L/min的高纯氩气作为气氛保护，调节两根棒材以相反方向转动，转速为20～40rpm，启动加热；调节功率至总功率的55‑65％，使其相互靠近部分最先熔化，调整两根棒材的相对位置，使两者接近、接合，当浮区稳定时，调节生长速率为2.5～45mm/h，开始定向凝固。