一种高温高强TiAl-Nb单晶及其制备方法

摘要

本发明公开了一种高温高强TiAl-Nb单晶及其制备方法。按原子百分比计，合金成分为：Ti-(43～47)Al-(6～10)Nb-(0.1～1)(C、Si)，其余为Ti。包括如下步骤：电磁感应悬浮熔炼TiAl-Nb纽扣状母合金铸锭，然后采用差压吸铸或者重力铸造制备圆柱形棒状试样；采用光学浮区晶体生长系统对圆柱形棒材进行定向凝固，加热功率在65-70％之间，生长速率在5-30mm/h，相对转速为20-40r/min，流动保护氩气3-5L/min，最终得到TiAl-Nb单晶试棒；对TiAl-Nb单晶棒进行去偏析热处理，最终得到所述单晶试样。本发明制备的TiAl-Nb单晶合金材料可有效避免传统Bridgman定向凝固方法带来的合金污染，通过调节加热功率控制凝固时固液界面形状快速得到TiAl-Nb单晶，去偏析热处理后即可得到在900℃时屈服强度为637MPa，延伸率为8.1％，韧脆转变温度在900℃以上的高强度TiAl-Nb单晶合金。