[发明专利]一种制备钛合金铸锭的方法在审
| 申请号： | 201910161107.7 | 申请日： | 2019-03-04 |
| 公开（公告）号： | CN109778049A | 公开（公告）日： | 2019-05-21 |
| 发明（设计）人： | 何勇;王传婷;郭志平;何源;潘绪超;焦俊杰;郭磊;方中;马跃;季铖 | 申请（专利权）人： | 南京理工大学 |
| 主分类号： | C22C30/00 | 分类号： | C22C30/00;C22C1/02 |
| 代理公司： | 南京理工大学专利中心 32203 | 代理人： | 朱显国 |
| 地址： | 210094 江*** | 国省代码： | 江苏;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 合金铸锭 熔炼 铸锭 制备钛合金 制备 纯净度 真空悬浮熔炼炉 片状原材料 加热功率 晶粒细化 力学性能 随炉冷却 氩气保护 工艺流程 高纯度 翻转 精炼 | ||
1.一种制备钛合金铸锭的方法，其特征在于，制备Ti-29Nb-13Ta-4.6Zr，制备步骤如下：
步骤1、材料准备：去除钛片、铌片、钽片和锆片的氧化皮层，利用超声波清洗机洗净钛片、铌片、钽片和锆片；它们的质量百分比如下：钛片53.4%、铌片29%、钽片13%和锆片4.6% ；
步骤2、真空悬浮熔炼炉抽真空：先将真空悬浮熔炼炉抽粗真空至90-100Pa，最后抽高真空至6x10-3Pa以下；
步骤3、真空悬浮熔炼炉充保护气体：在真空悬浮熔炼炉充入高纯氩气至350-850Pa；
步骤4、分批熔炼原材料：首先将加热功率加到80-100KW，稳定1-2分钟；其次提高加热功率至180-200KW，稳定1-2分钟；然后提高功率至280-300KW，稳定1-2分钟；最后提高加热功率至350KW，充分熔化纯钽片后，保持温度在3100-3250℃，持续加热3-5分钟；
降低功率至270-310KW，通过加料器将将纯铌片加入到钽的熔液内，充分熔化纯铌片后，保持温度在2500-3000℃，持续加热3-5分钟；
降低功率至200-250KW，通过加料器将纯锆片逐渐加入到熔液中，充分熔化纯锆片后，保持温度在1850-2250℃，持续加热3-5分钟；
降低功率至180-220KW，通过加料器将纯钛薄片逐渐加入到熔液中，充分熔化纯钛片后，保持温度在1650-1950℃；
步骤5、合金精炼：提升加热功率至300-320KW，持续加热8-10分钟；
步骤6、合金冷却：以30-50KW为阶梯，逐渐降低电源功率，随炉冷却至50 ℃以下后制得铸锭；
步骤7、翻转合金铸锭熔炼：打开真空悬浮熔炼炉炉门，将铸锭翻转180°后重新放入悬浮熔炼炉内；重复步骤2和步骤3，再重新对铸锭进行加热，首先将加热功率加到70-80KW，稳定1-2分钟；然后提高加热功率至140-160 KW，稳定1-2分钟，最后提高加热功率至180-220KW，保持温度在1650-1950℃，持续加热10-15分钟，接着经过步骤5、步骤6，重新得到合金铸锭；
步骤8、反复熔炼合金铸锭：翻转合金铸锭熔炼3次以上，得到最终的Ti-29Nb-13Ta-4.6Zr(wt%)大块铸锭。
2.根据权利要求1所述的制备钛合金铸锭的方法，其特征在于：步骤1所述的钛片、铌片、钽片和锆片的纯度均高于99.99%(wt%)。
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