本發(fā)明屬于鎳鋁基共晶合金及其制備
技術(shù)領(lǐng)域：
，涉及一種制備組織熱穩(wěn)定性?xún)?yōu)良的鎳鋁鉻鉬共晶合金的方法。
背景技術(shù)：
：金屬間化合物因其優(yōu)異的性能被認(rèn)為是下一代高溫結(jié)構(gòu)材料，如TiAl、NiAl、Ni3Al和FeAl等，其中NiAl及以其為基體的共晶合金具有熔點(diǎn)高、密度低、導(dǎo)熱性好和優(yōu)異的抗氧化性能等優(yōu)點(diǎn)，如NiAl-Cr(Mo)共晶合金的熔點(diǎn)達(dá)1450℃，較一般鎳基高溫合金的初熔溫度高190℃；密度為6.27g/cm3，僅為一般鎳基高溫合金的70％；導(dǎo)熱率大，在100～1200℃溫度范圍為29～47W/m·k，是一般鎳基高溫合金的2-4倍，且在1000～1200℃溫度范圍均屬于抗氧化級(jí)。因此，NiAl及以其為基體的共晶合金有望成為替代鎳基高溫合金應(yīng)用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)熱端部件的新一代理想的高溫結(jié)構(gòu)材料。美國(guó)GE公司研制的NiAl單晶合金(AFN-20)性能優(yōu)異，用于制作航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪葉片，并已順利通過(guò)地面試車(chē)。近年來(lái)科研人員對(duì)NiAl合金做了大量的研究以進(jìn)一步提高合金性能，如美國(guó)田納西大學(xué)、NASA和洛斯阿拉莫斯國(guó)家實(shí)驗(yàn)室等大學(xué)和機(jī)構(gòu)以合金化的方式向NiAl合金中引入強(qiáng)化第二相，形成了NiAl-Cr和NiAl-Mo棒狀共晶合金以及NiAl-Cr(Mo)、NiAl-V、NiAl-Nb和NiAl-Ta層片共晶合金。通過(guò)對(duì)比發(fā)現(xiàn)NiAl-Cr(Mo)共晶合金具有較好的綜合性能，有可能應(yīng)用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)熱端部件，但是中科院金屬研究所盛立遠(yuǎn)、郭建亭等人研究發(fā)現(xiàn)，快速凝固制備的NiAl-Cr(Mo)共晶合金的層片組織細(xì)小，在高溫環(huán)境下易發(fā)生粗化，而且西北工業(yè)大學(xué)王雷等人也發(fā)現(xiàn)，NiAl-Cr(Mo)共晶合金高溫?zé)崽幚砗?，出現(xiàn)層片粗化以及局部溶解等不穩(wěn)定現(xiàn)象，由此可見(jiàn)該合金的高溫組織穩(wěn)定性較差。高溫環(huán)境下層片共晶合金組織穩(wěn)定性差的主要原因是，層片間距較小，易于原子的擴(kuò)散，且單位體積內(nèi)總界面面積大，界面自由能大，即粗化驅(qū)動(dòng)力大，組織容易發(fā)生粗化甚至球化，因而組織的熱穩(wěn)定性較差。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的是提供一種制備具有優(yōu)良熱穩(wěn)定性組織的NiAl-Cr(Mo)共晶合金的方法，解決了現(xiàn)有技術(shù)制備的NiAl-Cr(Mo)共晶合金組織熱穩(wěn)定性差所導(dǎo)致的性能不穩(wěn)定、高溫強(qiáng)度顯著降低、合金使用壽命縮減等問(wèn)題，通過(guò)該方法制備的合金的組織熱穩(wěn)定性顯著提高，從而提升了該合金的綜合性能，進(jìn)而有可能應(yīng)用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)熱端部件。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，一種制備組織熱穩(wěn)定性?xún)?yōu)良的鎳鋁鉻鉬共晶合金的方法，具體按照以下步驟實(shí)施：步驟1，原料配比；步驟2，對(duì)金屬原料進(jìn)行前處理；步驟3，在熔煉前對(duì)Al和Cr進(jìn)行質(zhì)量補(bǔ)償；步驟4，熔煉；步驟5，進(jìn)行定向凝固處理。本發(fā)明的特點(diǎn)還在于，所述的步驟1具體為：選用純度為99.9～99.96wt％的Ni塊、99.9～99.99wt％的高純Al棒、99.7～99.9wt％的Cr片、99.9～99.95wt％的Mo絲，按照33Ni-33Al-(34-x)Cr-xMo(2≤x≤8)的原子百分比的成分進(jìn)行配比。步驟2具體為：對(duì)Mo絲和Ni塊進(jìn)行打磨，并對(duì)Al棒進(jìn)行酸洗，去掉原材料表面的氧化皮。步驟3具體為：對(duì)Al質(zhì)量需補(bǔ)償2.9～3.1wt％，Cr質(zhì)量需補(bǔ)償0.45～0.55wt％。步驟4具體為：將待熔煉的金屬原料放入熔煉設(shè)備中，并將爐腔的真空度抽到6×10-3Pa以上并充入高純氬氣；然后進(jìn)行熔煉后澆鑄成母合金；所述的熔煉設(shè)備為高真空非自耗感應(yīng)熔煉爐。步驟4中進(jìn)行熔煉步驟時(shí)的熔煉參數(shù)為：熔煉溫度為1650～1750℃，熔煉時(shí)間為10～15min。步驟5具體為：將母合金進(jìn)行切割后放入剛玉坩堝內(nèi)，然后將剛玉坩堝固定在定向凝固爐的結(jié)晶器上；將定向凝固爐膛抽真空并往爐膛內(nèi)充入高純氬氣，升溫至1600～1700℃，保溫20～30min后，在該溫度下進(jìn)行抽拉，制備出具有優(yōu)良熱穩(wěn)定性組織的NiAl-Cr(Mo)共晶合金。抽真空的具體要求為，抽真空至6.6×10-3Pa以上。抽拉速率為0μm/s<V抽≤3.5μm/s。本發(fā)明的有益效果是，采用液態(tài)金屬冷卻定向凝固法制備N(xiāo)iAl-Cr(Mo)兩相層片共晶合金，并在定向凝固過(guò)程中通過(guò)控制抽拉速率來(lái)調(diào)節(jié)層片間距，使得層片間距λ≥2.95μm，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于普通鑄造組織的層片間距(胞心層片間距為0.53μm)，進(jìn)而使得該合金組織具有優(yōu)良的熱穩(wěn)定性。附圖說(shuō)明圖1是定向凝固抽拉速率為2.5μm/s時(shí)制備出的組織熱穩(wěn)定性?xún)?yōu)良的合金在熱處理前后的對(duì)比圖，圖1(a)為鑄態(tài)組織，圖1(b)為熱處理組織；圖2是定向凝固抽拉速率為4.5μm/s時(shí)制備出的組織熱穩(wěn)定性差的合金在熱處理前后的對(duì)比圖，圖2(a)為鑄態(tài)組織，圖2(b)為熱處理組織；圖3是定向凝固抽拉速率為160μm/s時(shí)制備出的組織熱穩(wěn)定性差的合金在熱處理前后的對(duì)比圖，圖3(a)為鑄態(tài)組織，圖3(b)為熱處理組織；圖4是普通鑄造制備出的組織熱穩(wěn)定性差的合金在熱處理前后的對(duì)比圖，圖4(a)為鑄態(tài)組織，圖4(b)為熱處理組織。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。一種制備組織熱穩(wěn)定性?xún)?yōu)良的鎳鋁鉻鉬共晶合金的方法，具體按照以下步驟實(shí)施：步驟1，原料配比：選用純度為99.9～99.96wt％的Ni塊、99.9～99.99wt％的高純Al棒、99.7～99.9wt％的Cr片、99.9～99.95wt％的Mo絲，按照33Ni-33Al-(34-x)Cr-xMo(2≤x≤8)的原子百分比的成分進(jìn)行配比。步驟2，對(duì)金屬原料進(jìn)行前處理，對(duì)Mo絲和Ni塊進(jìn)行打磨，并對(duì)Al棒進(jìn)行酸洗，去掉原材料表面的氧化皮。步驟3，在熔煉前對(duì)Al和Cr進(jìn)行質(zhì)量補(bǔ)償，具體來(lái)說(shuō)，對(duì)Al質(zhì)量需補(bǔ)償2.9～3.1wt％，Cr質(zhì)量需補(bǔ)償0.45～0.55wt％。步驟4，將待熔煉的金屬原料放入熔煉設(shè)備中，并將爐腔的真空度抽到6×10-3Pa以上并充入高純氬氣；然后進(jìn)行熔煉后澆鑄成母合金；所述的熔煉設(shè)備為高真空非自耗感應(yīng)熔煉爐。所述的熔煉參數(shù)為：熔煉溫度為1650～1750℃，熔煉時(shí)間為10～15min。步驟5，通過(guò)電火花線切割將母合金試樣切出直徑稍小于坩堝直徑的棒狀鑄件，然后將鑄件放入剛玉坩堝內(nèi)，然后將剛玉坩堝固定在定向凝固爐的結(jié)晶器上；將定向凝固爐膛抽真空至6.6×10-3Pa以上，往爐膛內(nèi)充入高純氬氣，升溫至1600～1700℃，保溫20～30min后，在該溫度下，按照0μm/s<V抽≤3.5μm/s的速率進(jìn)行抽拉，制備出具有優(yōu)良熱穩(wěn)定性組織的NiAl-Cr(Mo)共晶合金。為了測(cè)試該方法制備的合金的組織熱穩(wěn)定性，對(duì)所制得的合金進(jìn)行1150℃/400h的熱處理。若組織仍舊排列良好，同熱處理前組織對(duì)比無(wú)明顯變化，則表明該合金組織的熱穩(wěn)定性好；若組織中出現(xiàn)常見(jiàn)的粗化、球化等組織失穩(wěn)現(xiàn)象，則表明該合金的組織熱穩(wěn)定性差。本發(fā)明的方法是，采用液態(tài)金屬冷卻定向凝固法制備N(xiāo)iAl-Cr(Mo)共晶合金，合金組織為黑色的NiAl相和灰白色的Cr(Mo)相組成的全共晶層片組織。在定向凝固過(guò)程中通過(guò)控制抽拉速率來(lái)調(diào)節(jié)層片間距，使得層片間距λ≥2.95μm，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于普通鑄造組織的層片間距(胞心間距為0.53μm)，進(jìn)而使得該合金組織具有優(yōu)良的熱穩(wěn)定性。進(jìn)一步地，上述抽拉速率范圍為0μm/s<V抽≤3.5μm/s，因?yàn)樵诙ㄏ蚰踢^(guò)程中，層片間距λ與抽拉速率V的平方根成反比(λ∝V-1/2)，即抽拉速率越小，層片間距越大。而層片間距越大，越不利于原子擴(kuò)散，粗化驅(qū)動(dòng)力越小，進(jìn)而使得該共晶合金的組織熱穩(wěn)定性越好。進(jìn)一步地，上述目標(biāo)合金熱穩(wěn)定性好具體體現(xiàn)在：對(duì)該合金進(jìn)行1150℃高溫?zé)崽幚?，長(zhǎng)時(shí)間后該合金的組織與鑄態(tài)組織相比無(wú)明顯變化，說(shuō)明這種組織的熱穩(wěn)定性?xún)?yōu)良，能夠保證該合金在高溫下長(zhǎng)期作業(yè)時(shí)性能的穩(wěn)定以及使用壽命的提高。實(shí)施例1一種組織熱穩(wěn)定性?xún)?yōu)良的鎳鋁鉻鉬共晶合金通過(guò)以下方法制備：步驟1，原料配比：選用純度為99.96wt％的Ni塊、99.99wt％的高純Al棒、99.9wt％的Cr片、99.95wt％的Mo絲，按照33Ni-33Al-28Cr-6Mo的原子百分比的成分進(jìn)行配比。步驟2，對(duì)金屬原料進(jìn)行前處理，對(duì)Mo絲和Ni塊進(jìn)行打磨，并對(duì)Al棒進(jìn)行酸洗，去掉原材料表面的氧化皮。步驟3，在熔煉前對(duì)Al和Cr進(jìn)行質(zhì)量補(bǔ)償，具體來(lái)說(shuō)，對(duì)Al質(zhì)量需補(bǔ)償2.9wt％，Cr質(zhì)量需補(bǔ)償0.45wt％。步驟4，將待熔煉的金屬原料放入熔煉設(shè)備中，并將爐腔的真空度抽到5.9×10-3Pa并充入高純氬氣；然后進(jìn)行熔煉后澆鑄成母合金；所述的熔煉設(shè)備為高真空非自耗感應(yīng)熔煉爐。所述的熔煉參數(shù)為：熔煉溫度為1750℃，熔煉時(shí)間為15min。步驟5，通過(guò)電火花線切割將母合金試樣切出直徑為6.9mm的棒狀鑄件，然后將鑄件放入剛玉坩堝內(nèi)，然后將剛玉坩堝固定在定向凝固爐的結(jié)晶器上；將定向凝固爐膛抽真空至6.5×10-3Pa，往爐膛內(nèi)充入高純氬氣，升溫至1650℃，保溫25min后，在該溫度下，按照2.5μm/s的速率進(jìn)行抽拉，制備出具有優(yōu)良熱穩(wěn)定性組織的NiAl-Cr(Mo)共晶合金。對(duì)所得合金進(jìn)行1150℃/400h的熱處理，測(cè)試該合金的組織熱穩(wěn)定性。測(cè)試結(jié)果如說(shuō)明書(shū)附圖1所示，從圖中可以看出，該方法制備的合金組織，為黑色的NiAl相和灰白色的Cr(Mo)相組成的共晶層片組織，且具有較大的層片間距(3.69μm)，如圖1a所示；熱處理后組織未發(fā)生明顯變化(圖1b)，即該方法制備的合金的組織熱穩(wěn)定性?xún)?yōu)良。實(shí)施例2一種組織熱穩(wěn)定性?xún)?yōu)良的鎳鋁鉻鉬共晶合金通過(guò)以下方法制備：步驟1，原料配比：選用純度為99.96wt％的Ni塊、99.99wt％的高純Al棒、99.9wt％的Cr片、99.95wt％的Mo絲，按照33Ni-33Al-32Cr-2Mo的原子百分比的成分進(jìn)行配比。步驟2，對(duì)金屬原料進(jìn)行前處理，對(duì)Mo絲和Ni塊進(jìn)行打磨，并對(duì)Al棒進(jìn)行酸洗，去掉原材料表面的氧化皮。步驟3，在熔煉前對(duì)Al和Cr進(jìn)行質(zhì)量補(bǔ)償，具體來(lái)說(shuō)，對(duì)Al質(zhì)量需補(bǔ)償3.0wt％，Cr質(zhì)量需補(bǔ)償0.5wt％。步驟4，將待熔煉的金屬原料放入熔煉設(shè)備中，并將爐腔的真空度抽到5.8×10-3Pa并充入高純氬氣；然后進(jìn)行熔煉后澆鑄成母合金；所述的熔煉設(shè)備為高真空非自耗感應(yīng)熔煉爐。所述的熔煉參數(shù)為：熔煉溫度為1700℃，熔煉時(shí)間為13min。步驟5，通過(guò)電火花線切割將母合金試樣切出直徑為6.8mm的棒狀鑄件，然后將鑄件放入剛玉坩堝內(nèi)，然后將剛玉坩堝固定在定向凝固爐的結(jié)晶器上；將定向凝固爐膛抽真空至6.4×10-3Pa，往爐膛內(nèi)充入高純氬氣，升溫至1600℃，保溫30min后，在該溫度下，按照3.0μm/s的速率進(jìn)行抽拉，制備出具有優(yōu)良熱穩(wěn)定性組織的NiAl-Cr(Mo)共晶合金。對(duì)所得合金進(jìn)行1150℃/400h的熱處理，測(cè)試該合金的組織熱穩(wěn)定性。測(cè)試結(jié)果與說(shuō)明書(shū)附圖1類(lèi)似，該方法制備的合金組織具有較大的層片間距(3.24μm)，熱處理后層片組織未發(fā)生明顯變化，即該方法制備的合金的組織熱穩(wěn)定性?xún)?yōu)良。實(shí)施例3一種組織熱穩(wěn)定性?xún)?yōu)良的鎳鋁鉻鉬共晶合金通過(guò)以下方法制備：步驟1，原料配比：選用純度為99.96wt％的Ni塊、99.99wt％的高純Al棒、99.9wt％的Cr片、99.95wt％的Mo絲，按照33Ni-33Al-26Cr-8Mo的原子百分比的成分進(jìn)行配比。步驟2，對(duì)金屬原料進(jìn)行前處理，對(duì)Mo絲和Ni塊進(jìn)行打磨，并對(duì)Al棒進(jìn)行酸洗，去掉原材料表面的氧化皮。步驟3，在熔煉前對(duì)Al和Cr進(jìn)行質(zhì)量補(bǔ)償，具體來(lái)說(shuō)，對(duì)Al質(zhì)量需補(bǔ)償3.1wt％，Cr質(zhì)量需補(bǔ)償0.55wt％。步驟4，將待熔煉的金屬原料放入熔煉設(shè)備中，并將爐腔的真空度抽到5.7×10-3Pa并充入高純氬氣；然后進(jìn)行熔煉后澆鑄成母合金；所述的熔煉設(shè)備為高真空非自耗感應(yīng)熔煉爐。所述的熔煉參數(shù)為：熔煉溫度為1680℃，熔煉時(shí)間為14min。步驟5，通過(guò)電火花線切割將母合金試樣切出直徑為6.9mm的棒狀鑄件，然后將鑄件放入剛玉坩堝內(nèi)，然后將剛玉坩堝固定在定向凝固爐的結(jié)晶器上；將定向凝固爐膛抽真空至6.4×10-3Pa，往爐膛內(nèi)充入高純氬氣，升溫至1680℃，保溫25min后，在該溫度下，按照3.5μm/s的速率進(jìn)行抽拉，制備出具有優(yōu)良熱穩(wěn)定性組織的NiAl-Cr(Mo)共晶合金。對(duì)所得合金進(jìn)行1150℃/400h的熱處理，測(cè)試該合金的組織熱穩(wěn)定性。測(cè)試結(jié)果與說(shuō)明書(shū)附圖1類(lèi)似，該方法制備的合金組織具有較大的層片間距(2.95μm)，熱處理后組織未發(fā)生明顯變化，即該方法制備的合金的組織熱穩(wěn)定性?xún)?yōu)良。對(duì)比例1一種普通的鎳鋁鉻鉬共晶合金通過(guò)以下方法制備：步驟1，原料配比：選用純度為99.96wt％的Ni塊、99.99wt％的高純Al棒、99.9wt％的Cr片、99.95wt％的Mo絲，按照33Ni-33Al-28Cr-6Mo的原子百分比的成分進(jìn)行配比。步驟2，對(duì)金屬原料進(jìn)行前處理，對(duì)Mo絲和Ni塊進(jìn)行打磨，并對(duì)Al棒進(jìn)行酸洗，去掉原材料表面的氧化皮。步驟3，在熔煉前對(duì)Al和Cr進(jìn)行質(zhì)量補(bǔ)償，具體來(lái)說(shuō)，對(duì)Al質(zhì)量需補(bǔ)償3.0wt％，Cr質(zhì)量需補(bǔ)償0.53wt％。步驟4，將待熔煉的金屬原料放入熔煉設(shè)備中，并將爐腔的真空度抽到5.8×10-3Pa并充入高純氬氣；然后進(jìn)行熔煉后澆鑄成母合金；所述的熔煉設(shè)備為高真空非自耗感應(yīng)熔煉爐。所述的熔煉參數(shù)為：熔煉溫度為1740℃，熔煉時(shí)間為15min。步驟5，通過(guò)電火花線切割將母合金試樣切出直徑為6.9mm的棒狀鑄件，然后將鑄件放入剛玉坩堝內(nèi)，然后將剛玉坩堝固定在定向凝固爐的結(jié)晶器上；將定向凝固爐膛抽真空至6.2×10-3Pa，往爐膛內(nèi)充入高純氬氣，升溫至1620℃，保溫28min后，在該溫度下，按照4.5μm/s的速率進(jìn)行抽拉，制備出NiAl-Cr(Mo)共晶合金。對(duì)所得合金進(jìn)行1150℃/400h的熱處理，測(cè)試該合金的組織熱穩(wěn)定性。測(cè)試結(jié)果如說(shuō)明書(shū)附圖2所示，可以看出，該方法制備的合金組織，為黑色的NiAl相和灰白色的Cr(Mo)相組成的共晶層片組織，且具有較小的層片間距(2.57μm)，熱處理后灰白色的Cr(Mo)相發(fā)生夾斷以及團(tuán)聚長(zhǎng)大等失穩(wěn)現(xiàn)象(圖2b)，即該方法制備的合金的組織熱穩(wěn)定性差。對(duì)比例2一種普通的鎳鋁鉻鉬共晶合金通過(guò)以下方法制備：步驟1，原料配比：選用純度為99.96wt％的Ni塊、99.99wt％的高純Al棒、99.9wt％的Cr片、99.95wt％的Mo絲，按照33Ni-33Al-28Cr-6Mo的原子百分比的成分進(jìn)行配比。步驟2，對(duì)金屬原料進(jìn)行前處理，對(duì)Mo絲和Ni塊進(jìn)行打磨，并對(duì)Al棒進(jìn)行酸洗，去掉原材料表面的氧化皮。步驟3，在熔煉前對(duì)Al和Cr進(jìn)行質(zhì)量補(bǔ)償，具體來(lái)說(shuō)，對(duì)Al質(zhì)量需補(bǔ)償2.9wt％，Cr質(zhì)量需補(bǔ)償0.50wt％。步驟4，將待熔煉的金屬原料放入熔煉設(shè)備中，并將爐腔的真空度抽到5.8×10-3Pa并充入高純氬氣；然后進(jìn)行熔煉后澆鑄成母合金；所述的熔煉設(shè)備為高真空非自耗感應(yīng)熔煉爐。所述的熔煉參數(shù)為：熔煉溫度為1660℃，熔煉時(shí)間為15min。步驟5，通過(guò)電火花線切割將母合金試樣切出直徑為6.7mm的棒狀鑄件，然后將鑄件放入剛玉坩堝內(nèi)，然后將剛玉坩堝固定在定向凝固爐的結(jié)晶器上；將定向凝固爐膛抽真空至6.4×10-3Pa，往爐膛內(nèi)充入高純氬氣，升溫至1660℃，保溫30min后，在該溫度下，按照160μm/s的速率進(jìn)行抽拉，制備出NiAl-Cr(Mo)共晶合金。對(duì)所得合金進(jìn)行1150℃/400h的熱處理，測(cè)試該合金的組織熱穩(wěn)定性。測(cè)試結(jié)果如說(shuō)明書(shū)附圖3所示，可以看出，該方法制備的合金組織，為黑色的NiAl相和灰白色的Cr(Mo)相組成的共晶層片組織，且具有較小的層片間距(0.57μm)，如圖3a所示；熱處理后部分灰白色的Cr(Mo)相發(fā)生夾斷、團(tuán)聚長(zhǎng)大、粗化以及球化等失穩(wěn)現(xiàn)象(圖3b)，即該方法制備的合金的組織熱穩(wěn)定性差。對(duì)比例3一種普通的鎳鋁鉻鉬共晶合金通過(guò)以下方法制備：步驟1，原料配比：選用純度為99.96wt％的Ni塊、99.99wt％的高純Al棒、99.9wt％的Cr片、99.95wt％的Mo絲，按照33Ni-33Al-29Cr-5Mo的原子百分比的成分進(jìn)行配比。步驟2，對(duì)金屬原料進(jìn)行前處理，對(duì)Mo絲和Ni塊進(jìn)行打磨，并對(duì)Al棒進(jìn)行酸洗，去掉原材料表面的氧化皮。步驟3，在熔煉前對(duì)Al和Cr進(jìn)行質(zhì)量補(bǔ)償，具體來(lái)說(shuō)，對(duì)Al質(zhì)量需補(bǔ)償2.9wt％，Cr質(zhì)量需補(bǔ)償0.45wt％。步驟4，將待熔煉的金屬原料放入熔煉設(shè)備中，并將爐腔的真空度抽到5.9×10-3Pa并充入高純氬氣；然后進(jìn)行熔煉后澆鑄成母合金；所述的熔煉設(shè)備為高真空非自耗感應(yīng)熔煉爐。所述的熔煉參數(shù)為：熔煉溫度為1650℃，熔煉時(shí)間為15min。步驟5，通過(guò)電火花線切割將母合金試樣切出直徑為6.8mm的棒狀鑄件，然后將鑄件放入剛玉坩堝內(nèi)，然后將剛玉坩堝固定在定向凝固爐的結(jié)晶器上；將定向凝固爐膛抽真空至6.4×10-3Pa，往爐膛內(nèi)充入高純氬氣，升溫至1630℃，保溫30min后，在該溫度下，按照160μm/s的速率進(jìn)行抽拉，制備出NiAl-Cr(Mo)共晶合金。對(duì)所得合金進(jìn)行1150℃/400h的熱處理，測(cè)試該合金的組織熱穩(wěn)定性。測(cè)試結(jié)果與說(shuō)明書(shū)附圖3類(lèi)似，該方法制備的合金組織，為黑色的NiAl相和灰白色的Cr(Mo)相組成的共晶層片組織，且具有較小的層片間距(0.57μm)，熱處理后部分灰白色的Cr(Mo)相發(fā)生夾斷、團(tuán)聚長(zhǎng)大、粗化以及球化等失穩(wěn)現(xiàn)象，即該方法制備的合金的組織熱穩(wěn)定性差。對(duì)比例4一種普通的鎳鋁鉻鉬共晶合金通過(guò)以下方法制備：步驟1，原料配比：選用純度為99.96wt％的Ni塊、99.99wt％的高純Al棒、99.9wt％的Cr片、99.95wt％的Mo絲，按照33Ni-33Al-28Cr-6Mo的原子百分比的成分進(jìn)行配比。步驟2，對(duì)金屬原料進(jìn)行前處理，對(duì)Mo絲和Ni塊進(jìn)行打磨，并對(duì)Al棒進(jìn)行酸洗，去掉原材料表面的氧化皮。步驟3，在熔煉前對(duì)Al和Cr進(jìn)行質(zhì)量補(bǔ)償，具體來(lái)說(shuō)，對(duì)Al質(zhì)量需補(bǔ)償3.0wt％，Cr質(zhì)量需補(bǔ)償0.50wt％。步驟4，將待熔煉的金屬原料放入熔煉設(shè)備中，并將爐腔的真空度抽到5.8×10-3Pa并充入高純氬氣；然后進(jìn)行熔煉后澆鑄成普通鑄造母合金；所述的熔煉設(shè)備為高真空非自耗感應(yīng)熔煉爐。所述的熔煉參數(shù)為：熔煉溫度為1720℃，熔煉時(shí)間為13min。對(duì)所得合金進(jìn)行1150℃/48h的熱處理，測(cè)試該合金的組織熱穩(wěn)定性。結(jié)果如說(shuō)明書(shū)附圖4所示，可以看出，該方法制備的合金組織，為黑色的NiAl相和灰白色的Cr(Mo)相組成的共晶層片組織，且具有較小的層片間距(胞心層片間距為0.53μm)，如圖4a所示；熱處理僅48h后灰白色的Cr(Mo)相發(fā)生明顯夾斷(圖4b)，即該方法制備的合金的組織熱穩(wěn)定性差。上述實(shí)施例和對(duì)比例的參數(shù)以及相應(yīng)的熱穩(wěn)定性測(cè)試結(jié)果如表1所示，表1NiAl-Cr(Mo)共晶合金熱穩(wěn)定性改進(jìn)結(jié)果項(xiàng)目合金名稱(chēng)制備工藝抽拉速率熱處理工藝穩(wěn)定性情況實(shí)施例1NiAl-28Cr-6Mo定向凝固2.5μm/s1150℃/400h穩(wěn)定性好實(shí)施例2NiAl-32Cr-2Mo定向凝固3.0μm/s1150℃/400h穩(wěn)定性好實(shí)施例3NiAl-26Cr-8Mo定向凝固3.5μm/s1150℃/400h穩(wěn)定性好對(duì)比例1NiAl-28Cr-6Mo定向凝固4.5μm/s1150℃/400h穩(wěn)定性差對(duì)比例2NiAl-28Cr-6Mo定向凝固160μm/s1150℃/400h穩(wěn)定性差對(duì)比例3NiAl-29Cr-5Mo定向凝固160μm/s1150℃/400h穩(wěn)定性差對(duì)比例4NiAl-28Cr-6Mo普通鑄造無(wú)1150℃/48h穩(wěn)定性差當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3