背景技術(shù)：
：本發(fā)明涉及基于鈦的互化合金。ti2alnb類的鈦基互化合金在專利申請fr97/16057中被公開。這樣的合金呈現(xiàn)出高達(dá)650℃的高彈性極限，在550℃下的高抗蠕變性，以及在環(huán)境溫度下的良好的延性。盡管如此，這些合金呈現(xiàn)出的高溫下(650℃以上)的抗蠕變性和抗氧化性對于在渦輪機(jī)中、例如在下游盤或高壓壓縮機(jī)的葉輪中的特定應(yīng)用而言是不足夠的。這些零件構(gòu)成壓縮機(jī)的最熱的旋轉(zhuǎn)零件，且它們通常由比重大于8的鎳合金制成，這對于機(jī)器的重量而言是不利的。于是，需要一種呈現(xiàn)出改進(jìn)的高溫下的抗蠕變性的calnb型的新型鈦基合金。還需要一種呈現(xiàn)出改進(jìn)的高溫下的抗氧化性的ti2alnb型的新型鈦基合金。還需要ti2alnb型的新型鈦基合金。本發(fā)明的目的和內(nèi)容為此目的，在第一個(gè)方面，本發(fā)明提供一種鈦基互化合金，該鈦基互化合金中，以原子百分率計(jì)，包含：16％～26％的al；18％～28％的nb；0％～3％的選自mo、w、hf和v的金屬m；0％～0.8％的si或0.1％～2％的si；0％～2％的ta；0％～4％的zr；滿足fe+ni≤400ppm；余量為ti。通過具有低含量的fe和ni元素，本發(fā)明的合金有益地呈現(xiàn)出改進(jìn)的高溫下的抗蠕變性。該合金可有益地呈現(xiàn)出在550℃的溫度下的大于850兆帕斯卡(mpa)的彈性極限，在550℃～650℃的范圍內(nèi)的高抗蠕變性，以及在環(huán)境溫度下的大于3.5％的延性和大于1000mpa的彈性極限。術(shù)語“環(huán)境溫度”應(yīng)被理解為20℃的溫度。除非有相反的描述，若在合金中存在選自mo、w、hf和v的多種金屬m，則應(yīng)當(dāng)理解為所存在的各金屬的以原子百分率計(jì)的含量的總和在規(guī)定的數(shù)值范圍內(nèi)。例如，如果在合金中存在mo和w，那么mo的原子百分率含量加上w的原子百分率含量的和在0％～3％的范圍內(nèi)。存在的鉭以原子百分率含量計(jì)在0～2％的范圍內(nèi)，這有利于降低氧化的動(dòng)力學(xué)和提高合金的抗蠕變性。在一個(gè)實(shí)施方式中，以原子百分率計(jì)，合金可滿足下述條件：fe+ni≤350ppm，例如fe+ni≤300ppm。在一個(gè)實(shí)施方式中，以原子百分率計(jì)，合金可滿足下述條件：fe+ni+cr≤350ppm，例如fe+ni+cr≤300ppm。優(yōu)選地，以原子百分率計(jì)，合金可滿足下述條件：fe≤200ppm，例如fe≤150ppm，例如fe≤100ppm。優(yōu)選地，以原子百分率計(jì)，al/nb比可在1～1.3的范圍內(nèi)，例如在1～1.2的范圍內(nèi)。這樣的al/nb比有利于提高加熱時(shí)的合金的抗氧化性。優(yōu)選地，以原子百分率計(jì)，上述al/nb比在1.05～1.15的范圍內(nèi)。這樣的al/nb比有助于賦予合金良好的加熱時(shí)的抗氧化性。優(yōu)選地，以原子百分率計(jì)，上述合金可包含20％～22％的nb。這樣的nb含量有利于賦予合金改進(jìn)的抗氧化性、改進(jìn)的延性和改進(jìn)的機(jī)械強(qiáng)度。在一個(gè)實(shí)施方式中，以原子百分率計(jì)，合金可包含22％～25％的al。這樣的含量有利于賦予合金改進(jìn)的抗蠕變性和改進(jìn)的抗氧化性。優(yōu)選地，以原子百分率計(jì)，上述合金可包含23％～24％的al。這樣的含量有利于賦予合金改進(jìn)的延性、改進(jìn)的抗蠕變性和抗氧化性。在一個(gè)實(shí)施方式中，以原子百分率計(jì)，合金可包含0.1％～2％的si，例如0.1％～0.8％的si。優(yōu)選地，以原子百分率計(jì)，上述合金可包含0.1％～0.5％的si。這樣的si含量有利于提高合金的抗蠕變性，并給合金帶來良好的抗氧化性。在一個(gè)實(shí)施方式中，以原子百分率計(jì)，合金可包含0.8％～3％的m。優(yōu)選地，以原子百分率計(jì)，合金可包含0.8％～2.5％的m，更優(yōu)選1％～2％的m。這樣的金屬m的含量有利于提高合金的加熱強(qiáng)度。在一個(gè)實(shí)施方式中，以原子百分率計(jì)，合金可包含1％～3％的zr。優(yōu)選地，以原子百分率計(jì)，上述合金可包含1％～2％的zr。這樣的zr含量有利于提高合金的抗蠕變性、400℃以上的機(jī)械強(qiáng)度、以及抗氧化性。在一個(gè)實(shí)施方式中，以原子百分率計(jì)，合金可滿足下述條件：m+si+zr+ta≥0.4％，例如m+si+zr+ta≥1％。這樣的含量有利于提高合金的加熱時(shí)的機(jī)械強(qiáng)度。在一個(gè)實(shí)施方式中，合金可以是如下的組成：以原子百分率計(jì)，al的含量在20％～25％的范圍內(nèi)，優(yōu)選在21％～24％的范圍內(nèi)；以原子百分率計(jì)，nb的含量在20％～22％的范圍內(nèi)，優(yōu)選在21％～22％的范圍內(nèi)，以原子百分率計(jì)的al/nb比在1～1.3的范圍內(nèi)，優(yōu)選1～1.2，更優(yōu)選1.05～1.15；以原子百分率計(jì)，m的含量在0.8％～3％的范圍內(nèi)，優(yōu)選在0.8％～2.5％的范圍內(nèi)，更優(yōu)選在1％～2％的范圍內(nèi)；以及以原子百分率計(jì)，zr的含量在1％～3％的范圍內(nèi)；上述合金可選擇性地具有以下組成：以原子百分率計(jì)，si的含量在0.1％～2％的范圍內(nèi)，例如0.1％～0.8％，優(yōu)選在0.1％～0.5％的范圍內(nèi)。這樣的合金有益于呈現(xiàn)出：在650℃下的牽引下的高機(jī)械強(qiáng)度(r＝1050mpa-r0.2＝900mpa)；高溫下的良好的抗蠕變性(在500mpa的應(yīng)力下、于650℃經(jīng)過150小時(shí)后的伸長率為1％)；加熱時(shí)的良好的抗氧化性；以及在環(huán)境溫度下的良好的延性(>3.5％)。下述表1示出本發(fā)明的實(shí)施例合金s1～s12的組成。所有的這些組成都滿足以原子百分率計(jì)的下述條件：fe+ni≤400ppm。表1合金alnbmosizral/nb比重tβ(℃)s122250.885.291065s222250.50.885.281058s3222510.885.341055s4222510.50.885.341065s524250.965.291085s622201.105.091055s722231.50.20.955.391060s8202510.805.411025s922251.520.885.501025s102023220.875.431000s1124.5201.50.251.215.161105s122321.51.50.251.31.075.301005本發(fā)明還提供一種渦輪機(jī)，該渦輪機(jī)裝配有包含上述合金、具體而言由上述合金制成的零件。例如，上述零件可以是殼體或旋轉(zhuǎn)零件。本發(fā)明還提供一種發(fā)動(dòng)機(jī)，該發(fā)動(dòng)機(jī)包括上述渦輪機(jī)。本發(fā)明還提供一種航空器，該航空器包括上述的發(fā)動(dòng)機(jī)。附圖的簡要說明通過參照附圖的下文描述，本發(fā)明的其它特征和優(yōu)勢將變得明顯，其中：圖1示出在310mpa的應(yīng)力和650℃下的各種合金的抗蠕變性的變化；圖2示出al/nb比對加熱時(shí)的抗氧化性的影響；以及圖3a～圖3d示出本發(fā)明的優(yōu)選合金所獲得的機(jī)械特性的結(jié)果。實(shí)施例實(shí)施例1：本發(fā)明的合金的制造從由鈦海綿體和母合金的顆粒組成的原料開始，制備混合物，以獲得上述表1中示出的化學(xué)組成s12。然后將粉末混合物均勻化，接著進(jìn)行壓緊以制成構(gòu)成電極的致密體。然后，通過在真空中在被消耗的電極和水冷的坩鍋的底部之間生成電弧將上述電極重熔(被稱為真空電弧重熔(var)的技術(shù))。然后將所得的鑄錠通過在高速下的變形(通過杵鍛造或通過擠出)而縮減為棒料，從而減小顆粒尺寸。最終的步驟是在稍低于β轉(zhuǎn)變溫度的溫度下以低速下的變形(千分之幾)對從上述棒材切割出的小塊進(jìn)行等溫鍛造。這樣的包含1.3％的鋯的s12組成的合金呈現(xiàn)出非常好的加熱時(shí)的抗氧化性。具體而言，該合金在700℃下暴露于空氣中1500小時(shí)后沒有呈現(xiàn)出散裂，該合金因?yàn)樾纬傻难趸瘜泳?xì)且具有非常強(qiáng)的附著性，因此受到保護(hù)，其中上述氧化層由氧化鋁和氧化鋯制成。不含鋯的合金呈現(xiàn)出較差的加熱時(shí)的抗氧化性。實(shí)施例2：通過使用有限含量的fe+ni來提高加熱時(shí)的抗蠕變性將三種合金組成p1、p2和p3的抗蠕變性示于表2中并進(jìn)行比較。表2組分原子百分率tialnbmofeni合金p155.223.920.30.400.090.01合金p253.925.320.30.400.070.01合金p355.523.820.30.400.010.02這些合金包括以雜質(zhì)形式存在的fe和ni微量元素，這是由制造方法天然地導(dǎo)致的。元素fe和ni是來自用于制備鈦粉的不銹鋼容器的雜質(zhì)。因此，優(yōu)選使用從由容器限定的容積的中央取出的高純度鈦粉，在這里，來自容器壁的污染可以忽略，從而確保獲得fe+ni≦400ppm的條件。如圖1中所示，當(dāng)微量元素的含量降低以滿足fe+ni≦400ppm的關(guān)系時(shí)，可見在310mpa的應(yīng)力和650℃下的抗蠕變性的提高。具體而言，如圖1所示，本發(fā)明的合金(p3)在250小時(shí)后蠕變達(dá)到1％，然而，現(xiàn)有的合金(p1)僅僅在40小時(shí)后蠕變就達(dá)到了該值。實(shí)施例3：通過使用以原子百分率計(jì)在1～1.3的范圍內(nèi)的al/nb來提高加熱時(shí)的耐腐蝕性對各種合金的加熱時(shí)的耐腐蝕性進(jìn)行了比較。結(jié)果示于圖2。合金s3、s5、s9和s11的組成在上述表1中示出。在該測試中，作為合金的表面散裂的結(jié)果，對重量的變化進(jìn)行了測定。該測試示出合金在800℃下的抗氧化性。可以看出，對于al/nb比不在1～1.3的范圍內(nèi)的合金s3、s5和s9，觀察到與金屬因氧化而被消耗有關(guān)的重量損失。相反地，在al/nb比在1～1.3的范圍內(nèi)的合金s11中，沒有發(fā)生該重量損失。實(shí)施例4：實(shí)施例1中制得的合金與其他種類的合金的性能的比較測試結(jié)果匯總于圖3a～圖3d中，測試結(jié)果表明，組成s12在牽引和蠕變中均呈現(xiàn)出良好的結(jié)果。更具體地：圖3a顯示各合金的彈性極限(r0.2)如何隨溫度而變化；圖3b顯示各合金的斷裂伸長率(延性)如何隨溫度而變化；圖3c中比較各合金在600℃和650℃的溫度下的蠕變(蠕變達(dá)到1％的時(shí)間)；以及圖3d中比較各種合金在600℃和650℃下的溫度的蠕變斷裂的時(shí)間。術(shù)語“包含/含有一個(gè)”應(yīng)理解為“包含/含有至少一個(gè)”。術(shù)語“在……范圍內(nèi)”應(yīng)理解為包括端值。當(dāng)前第1頁12