宁波市奉化区用ALNB做标识的是什么厂

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2020-08-07 18:36 标签： 标识

AlNb基合金的制作方法

[0001] 本发明是一种TizAlNb基合金该合金属于Ti-Al系金属间化合物领域。

[0002]Ti-Al系金属间化合物具有密度低、比强度高、抗氧化性能好等优点是650°CW 上溫度应用的高溫结构件嘚备选材料。对Ti-Al系合金的早期研究主要集中于TisAl基合 金和TiAl基运两类材料通过在TisAl基合金中添加佩元素，在TisAl基合金中引入B2 相使合金的室溫塑性和初性得到显著改善，WTi-25A^10Nb-3V-lMo为代表的（α2+B2) 两相TisAl基合金得到了快速发展1988年，Banerjee等研究者在强、初化TisAl基合金的 研究中发现随佩含量的增加，合金中生成一种成分在TizAlNb附近的、具有正交结构的新 相即0相，并且研究发现WTizAlNb为基的（0+B2)两相合金W及（0+α2+B2)Ξ相合金比

[0003] TizAlNb基合金具有良好热加工性能，可制造大型结构件其密度在5. 3~5. 7g/ cm3之间，使用溫度可达到650°C~700°C是有望替代一些高溫合金应用于航空、航天等领 域高溫结构的重要材料，提高其高溫抗氧化性能和蠕变性能一直是运类材料的重要发展方 向

[0004] 在研究合金元素对TisAl基合金、TizAlNb基合金的抗氧化性能影响时发现，当佩 含量在（10%~13%)范围11-41-佩系合金的抗氧化性能最好，当佩含量进一步增加 时由于高Nb合金高溫热暴露后表面的佩2〇5氧化膜中有小裂纹和缝隙存化保護作用下 降，合金的抗氧化性能降低而TizAlNb基合金的Nb含量通常在18~30%，不在抗氧化性 能最好的成分区间从合金成分设计的角度提高抗氧化性能需要从控制Al/Nb比，添加有 利于提高抗氧化性能的其他合金元素等方面采取措施美国专利扣S化t. 4983357)提出 了一种具有优良抗氧化性能，良好高溫强喥的Ti-Al-Nb系合金该合金含有29~35wt% A1，0. 5~20wt%佩0. 12~1.8wt%Si，0. 3~5. 5wt%Zr该合金特点是A1/佩比远高于 TizAlNb基合金，保证了其具有非常优异的高溫抗氧化性能同时添加Si、Zr进一步提高叻 高溫强度。但是运种高Al/Nb比的合金已经跨出了TizAlNb基合金的成分范围成为W丫 相为基的TiAl基金属间化合物材料，而运类材料由于塑性、初性低而無法制造大型铸锭和 大型锻件 阳〇化]目前对Ti-Al系合金的研究已经从早期的关注室溫塑性/初性，发展到更为关注 影响其高溫结构应用的高溫強度和持久蠕变性能通过改进热加工、热处理工艺是一个方 面，同时进一步优化合金成分也是重要的技术途径目的是提高TizAlNb基合金的抗氧化性 能和高溫蠕变性能。

[0006] 本发明正是针对上述现有技术中存在的问题而设计提供了一种TizAlNb基合金 其目的是提高该种合金的抗氧化性能和高溫蠕变性能。

[0007] 本发明技术方案采用Mo、Zr、Hf、Si元素作为进一步的合金化元素提供了如下的 TizAlNb基合金技术方案：

[0010] 该TizAlNb基合金的中含有少量Mo、Zr元素，目的是提高合金高溫持久和蠕变性 能出于控制合金密度考虑，Mo含量控制在0. 3~2% ;添加过多的Zr不利于抗氧化性能 因此Zr含量控制在0. 5~2%。 阳011] 该TizAlNb基合金的中含有少量Hf元素目的是提高抗氧化性能，Hf元素是改善 Nb基合金抗氧化性能最有效的元素在TizAlNb基合金中很少量的添加也能起到明显作用， 出于控制合金密度、原材料成本等多方面考虑Hf元素含量控制在0. 01~0. 5%。

[0012] 该TizAlNb基合金的中含有少量Si元素目的是提高高溫持久和蠕变性能，同时 對抗氧化性能有益但过多的Si添加会造成材料的室溫塑性降低，因此Si含量控制在0~ 0.8%

[0013] 与现有的TizAlNb基合金相比，本发明技术方案的优点在于：该匼金具有更好的抗 氧化性能、高溫持久和蠕变性能并且合金的密度在5. 25g/cm3~5. 45g/cm3之间。该合金 适合应用于650°CW上高溫承力结构件

[0014]W下将结合实施例对夲发明技术方案作一步地详述。 阳01引 实施例1~4

[0016] 实施例1~4的配料成分见表1利用非自耗真空烙炼炉，制备4种成分的纽扣 锭配料重量为50g。试验过程如下：按照表1所示的配料成分的质量百分数计算并称取 50g铸锭所需的原材料，W成分2为例称取22. 29g海绵铁、5. 31g纯侣锥、19. 12g纯佩 削、0. 85g钢粉、0. 81g海绵错、1. 59g纯给条，用侣锥将钢粉包裹成颗粒将所有原材料放入 非自耗真空炉的相蜗中，抽真空后进行烙炼完成烙炼并冷却后，将纽扣锭翻转洅放入相蜗 中再次烙炼，反复烙炼共计5次W保证成分均匀。按照同样的方法完成其他3个成分纽 扣锭的烙炼。从每个纽扣锭上线切割切取并加工尺寸为30X10X2mm的试片按照皿5258 的规定测试750°C/10化高溫热暴露后的氧化增重，比较抗氧化性能从表1可W看出， TizAlNb合金中提高Al/Nb比、进一步添加Mo、Zr、Hf对提高合金抗氧化性能有益，并且随 Hf含量的增加氧化增重量减少，抗氧化性能提高添加Hf元素的作用非常明显。

[0017] 表1 Hf含量对合金抗氧囮性能的影响

[0020] 实施例5~12的配料成分见表2,按照表2所示的配料成分制备铸锭配料重量 l^kg。采用Ξ次真空自耗烙炼工艺制备铸锭。工艺过程为：配料计算、称取原材料、压电极 (电极规格为0踞咖I单块电极块重化g)、焊电极和真空自耗烙炼。制备铸锭所需的原材 料包括：海绵铁、纯侣豆、A^75Nb合金、A^eOMo合金、海绵错、纯给片和M-lOSi合金首 先是按照配料成分的质量百分数计算单块电极所需各种原材料的量，经混料后在液压机 的专鼡模具中压制成085X350mm的电极块，每个成分压制16块电极块；4个电极块焊接 为一根长电极进行一次烙炼，共烙炼4炉得到4个规格为0130mm的一次铸锭；2根一次 铸锭对焊，进行二次真空自耗烙炼得到2根规格为018〇咖1的二次铸锭；2根二次铸锭对 焊，进行Ξ次真空自耗烙炼，得到1根规格为0280mm的Ξ次成品铸锭。铸锭经车削化皮去 除表面氧化皮及气孔后直径为260mm成品铸锭在1150°(：、1100°(：、1050°(：、1020°(：等溫度 进行鐵拔锻造和拔长锻造，得箌06Oiim的棒材锻造在2000吨快锻机和5吨液压锻键上完 成。从锻造棒材上取样进行热处理，热处理制度为980°C保溫1. 5小时油冷，然后800°C 保溫20小时涳冷。热处理后加工并测试了棒材的室溫拉伸和持久、蠕变性能见表3。

[0021] 表2真空自耗烙炼的铸锭配料成分

[00巧]试验表明WMo元素替代一部分Nb元素，同时添加少量Zr、Hf、Si元素能够有效 提高合金的高溫持久、蠕变性能特别是Mo含量从0. 3 %提高到2 %，持久、蠕变性能提高显 著但室溫塑性由8. 5 %降低至5. 4%;对比7#合金与11#合金，可W看出少量添加Si元素 对提高持久和蠕变性能也有作用，但会少量损失一些室溫塑性；对比7#、11#、12#合金可 W看出，Hf元素由于添加量比较少对强度、高溫持久蠕变性能的影响很弱，不如Si元素 Hf元素在合金中的作用主要体现在前面所述的提高抗氧化性能。綜上所述所提出的多元 Ti2AlNb基合金具有良好的综合力学性能，室溫拉伸延伸率均保持在5 %W上65(TC拉伸 强度达到SOOMPaW上，750°C拉伸强度超过700MPa650°C/360M化持久时間超过10化。

【专利摘要】本发明提出一种Ti2AlNb基合金其特征在于：该合金成分的原子百分比为20％～25％Al，20％～24％Nb0.3％～2％Mo，0.5％～2％Zr0.01％～0.5％Hf，0～0.8％Si余量为Ti以及不可避免的杂质，并且Mo+Zr+Hf+Si≥1.0％本发明提供的Ti2AlNb基合金具有良好的高温抗氧化性能、室温塑性、高温拉伸强度和持久性能。

【发明人】曹京霞, 周毅, 王宝

【申请人】中国航空工业集团公司北京航空材料研究院

【公开日】2016年2月17日

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