宋丽平，徐广胜，宋振继，罗怀晓

(1.陕西工业职业技术学院 材料工程学院，陕西 咸阳 712000；2.秦川机床工具集团股份公司，陕西 宝鸡 721009 )

航空航天领域最突出的问题就是发动机的问题，其中发动机的材料一直制约着当代航空航天领域的发展速度。由于发动机的工作环境恶劣，故要求材料在高温下具有较高的强度、比强度、抗氧化性、弹性模量、蠕变抗力、抗疲劳性等综合力学性能。20 世纪 90 年代，为了满足航空航天发动机对高温轻质材料的要求，Ti2AlNb基合金成为研究热点，优异的性能使其在航空航天领域成为具有广阔应用前景的新材料。该合金不仅具有较高的比强度、比刚度，并且高温蠕变抗力好、断裂韧性高、抗氧化性好、热膨胀系数低等诸多优点，可用于涡轮盘、机匣等零部件，使结构件重量减轻30%左右，成为能在650～750 ℃长时间或更高温度短时间使用的极具潜力的合金体系。

针对新一代航空发动机关键零部件材料技术储备需求， 通过添加与Ti物理性质相近的Al-Nb中间合金，采用真空自耗电弧炉炉内气氛可控技术，制备出合金化学精确可控的Ti2AlNb 合金铸锭。本文分析了Ti2AlNb合金铸锭Al、Nb化学成分分布规律，研究碳、氮、氢、氧等杂质含量与铸锭熔炼工艺关系，突破Ti2AlNb铸锭合金元素精确可控熔炼技术、化学成分均匀性控制技术、铸锭高纯净度控制技术等关键技术，掌握高纯高均匀Ti2AlNb合金铸锭制备工艺，为新一代航空发动机提供技术支撑。

1 实验方法

1.1 原 料

本实验选用原材料为1级小颗粒海绵钛(0.83～12.7 mm)、铝箔、1.5 mm铌板及高品位的Al-Nb中间合金，按Ti-10Al-40Nb名义成分配料。……