[发明专利]一种大尺寸钛铝金属间化合物铸锭的熔炼制备方法

权利要求书

1.一种大尺寸钛铝金属间化合物铸锭的熔炼制备方法，所述钛铝金属间化合物为TiAl合金、Ti3Al合金和Ti2AlNb合金，铸锭直径超过200mm，重量超过80Kg，设备采用水冷铜钳锅真空感应熔炼炉，其特征在于：该方法的步骤如下：

⑴称科

按照钛铝金属间化合物的成分配比，称取海绵钛、铝豆或铝块，及单质元素、中间合金或单质元素加中间合金，按种类分别装在不同的容器中备用；

海绵钛的纯度是A级或0A级；

铝豆或铝块中纯铝的质量分数不小于99.99％；

单质元素是指Nb、Cr、W、Mo、Mn、Ta、Er、Ni或B中的一种或几种；

中间合金是指AlNb合金、AlMo合金、AlMn合金、AlSi合金、AlV合金、AlY合金、AlEr合金、TiSn合金、TiNb合金或TiB2合金中的一种或几种；

⑵装炉

将分瓣锭模放到炉膛浇注位置，然后在坩埚当中放入凝壳，再将步骤⑴所称原料装入坩埚内；

所述凝壳的材料是与所制备合金具有相同成分的合金；

⑶关闭炉门后抽真空，抽真空按以下两种方式之一完成：

3.1 抽真空度达到1Pa以下,回填氩气或氦气至300～30000Pa进行熔炼；

3.2 抽真空度达到10Pa以下后回填氩气或氦气，然后再次抽真空到10Pa以下后回填氩气或氦气，反复进行1～5次以降低炉内氧、氮等气体元素含量,回填氩气或氦气至300～30000Pa进行熔炼；

⑷熔炼

熔炼开始后，首先以20～100KW的功率对原料烘烤1～5分钟，然后提高功率至原料周围出现红热后保温2～10分钟，直至坩埚内原料中心部位红透，再次提高功率至原料周围出现液滴后保温1～10分钟，此时原料逐渐熔化，待原料完全熔化后提高功率，使熔体温度达到合金熔点以上20～100℃，并保温1～20分钟，悬浮的熔体在电磁搅拌作用下实现成分均匀；

⑸将金属熔液浇注到锭模中，冷却1～5个小时；

⑹冷却到时后开炉门，重复上述步骤⑴～⑸，直至锭模中的合金重量满足要求，冷却至150℃以下，打开炉门，启开锭模，得到大尺寸铸锭。