量为Nb和不可避免的杂质。
[0034] 本实施例制备Nb-Si-Ta-W合金材料的方法包括以下步骤：
[0035] 步骤一、将硅粉、钽粉、钨粉和铌粉混合均匀后压制成电极，然后将所述电极置于 真空自耗电弧熔炼炉中，在真空度小于1X10 3Pa的条件下电弧熔炼4次，得到半成品铸 锭；所述电弧熔炼的熔炼电流为9kA，熔炼电压为50V，优选地，所述硅粉的质量纯度不小于 99 %，所述钽粉的质量纯度不小于99 %，所述钨粉的质量纯度不小于99 %，所述铌粉的质 量纯度不小于99% ;
[0036] 步骤二、将步骤一中所述半成品铸锭切割加工成横截面直径为30mm，长度为 800mm的棒材，然后打磨所述棒材去除表面氧化皮，并用无水乙醇清洗干净，打磨清洗后将 棒材在真空度小于5X10 4Pa的条件下进行电子束区域熔炼，冷却后得到Nb-Si-Ta-W合金 材料；所述电子束区域熔炼的熔炼电流为1. 1A，熔炼电压为60kV。
[0037] 本实施例制备的Nb-Si-Ta-W合金材料的显微组织中含有板条状的铌固溶体 (Nbss)相和柱状的他4丨3金属间化合物相，该Nb-Si-Ta-W合金材料在室温条件下的断裂韧 性为40MPa·m1/2,压缩强度为1700MPa，在1200°C条件下的压缩强度为1320MPa，在1500°C 条件下的压缩强度为773MPa、氧质量含量为66ppm，该Nb-Si-Ta-W合金材料的室温断裂韧 性和高温强度达到了良好平衡。
[0038] 实施例4
[0039] 本实施例Nb-Si-Ta-W合金材料由以下原子百分比的原料制成：SilO%，Ta5%，W 5 %，余Μ为Nb和不可避免的杂质。
[0040] 本实施例制备Nb-Si-Ta-W合金材料的方法包括以下步骤：
[0041] 步骤一、将硅粉、钽粉、钨粉和铌粉混合均匀后压制成电极，然后将所述电极置于 真空自耗电弧熔炼炉中，在真空度小于1X10 3Pa的条件下电弧熔炼2次，得到半成品铸锭； 所述电弧熔炼的熔炼电流为7. 5kA，熔炼电压为35V，优选地，所述硅粉的质量纯度不小于 99 %，所述钽粉的质量纯度不小于99 %，所述钨粉的质量纯度不小于99 %，所述铌粉的质 量纯度不小于99% ;
[0042] 步骤二、将步骤一中所述半成品铸锭切割加工成横截面直径为30mm，长度为 800mm的棒材，然后打磨所述棒材去除表面氧化皮，并用无水乙醇清洗干净，打磨清洗后将 棒材在真空度小于5X10 4Pa的条件下进行电子束区域熔炼，冷却后得到Nb-Si-Ta-W合金 材料；所述电子束区域熔炼的熔炼电流为〇. 95A，熔炼电压为45kV。
[0043] 本实施例制备的Nb-Si-Ta-W合金材料的显微组织中含有板条状的铌固溶体 (Nbss)相和柱状的他#丨3金属间化合物相，该Nb-Si-Ta-W合金材料在室温条件下的断裂 韧性为52MPa·ι?1/2,压缩强度为1600MPa，在1200°C条件下的压缩强度为870MPa，在1500°C 条件下的压缩强度为527MPa、氧质量含量为70ppm，该Nb-Si-Ta-W合金材料的室温断裂韧 性和高温强度达到了良好平衡。
[0044] 实施例5
[0045] 本实施例Nb-Si-Ta-W合金材料由以下原子百分比的原料制成：Sil2%，Ta7%，W 8 %，余Μ为Nb和不可避免的杂质。
[0046] 本实施例制备Nb-Si-Ta-W合金材料的方法包括以下步骤：
[0047] 步骤一、将硅粉、钽粉、钨粉和铌粉混合均匀后压制成电极，然后将所述电极置于 真空自耗电弧熔炼炉中，在真空度小于1X10 3Pa的条件下电弧熔炼3次，得到半成品铸锭； 所述电弧熔炼的熔炼电流为8. 5kA，熔炼电压为45V，优选地，所述硅粉的质量纯度不小于 99 %，所述钽粉的质量纯度不小于99 %，所述钨粉的质量纯度不小于99 %，所述铌粉的质 量纯度不小于99% ;
[0048] 步骤二、将步骤一中所述半成品铸锭切割加工成横截面直径为30mm，长度为 800mm的棒材，然后打磨所述棒材去除表面氧化皮，并用无水乙醇清洗干净，打磨清洗后将 棒材在真空度小于5X10 4Pa的条件下进行电子束区域熔炼，冷却后得到Nb-Si-Ta-W合金 材料；所述电子束区域熔炼的熔炼电流为1. 05A，熔炼电压为55kV。
[0049] 本实施例制备的Nb-Si-Ta-W合金材料的显微组织中含有板条状的铌固溶体 (Nbss)相和柱状的他4丨3金属间化合物相，该Nb-Si-Ta-W合金材料在室温条件下的断裂韧 性为51MPa·m1/2,压缩强度为1900MPa，在1200°C条件下的压缩强度为1020MPa，在1500°C 条件下的压缩强度为615MPa、氧质量含量为62ppm，该Nb-Si-Ta-W合金材料的室温断裂韧 性和高温强度达到了良好平衡。
[0050] 实施例6
[0051] 本实施例Nb-Si-Ta-W合金材料由以下原子百分比的原料制成：Sil8%，Ta13%， W12%，余量为Nb和不可避免的杂质。
[0052] 本实施例制备Nb-Si-Ta-W合金材料的方法包括以下步骤：
[0053] 步骤一、将硅粉、钽粉、钨粉和铌粉混合均匀后压制成电极，然后将所述电极置于 真空自耗电弧熔炼炉中，在真空度小于1X10 3Pa的条件下电弧熔炼4次，得到半成品铸锭； 所述电弧熔炼的熔炼电流为7. 5kA，熔炼电压为45V，优选地，所述硅粉的质量纯度不小于 99 %，所述钽粉的质量纯度不小于99 %，所述钨粉的质量纯度不小于99 %，所述铌粉的质 量纯度不小于99% ;
[0054] 步骤二、将步骤一中所述半成品铸锭切割加工成横截面直径为30mm，长度为 800mm的棒材，然后打磨所述棒材去除表面氧化皮，并用无水乙醇清洗干净，打磨清洗后将 棒材在真空度小于5X10 4Pa的条件下进行电子束区域熔炼，冷却后得到Nb-Si-Ta-W合金 材料；所述电子束区域熔炼的熔炼电流为〇. 95A，熔炼电压为55kV。
[0055] 本实施例制备的Nb-Si-Ta-W合金材料的显微组织中含有板条状的铌固溶体 (Nbss)相和柱状的他4丨3金属间化合物相，该Nb-Si-Ta-W合金材料在室温条件下的断裂韧 性为47MPa·m1/2,压缩强度为2000MPa，在1200°C条件下的压缩强度为1500MPa，在1500°C 条件下的压缩强度为692MPa、氧质量含量为56ppm，该Nb-Si-Ta-W合金材料的室温断裂韧 性和高温强度达到了良好平衡。
[0056] 以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明 技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技 术方案的保护范围内。
【主权项】
1. 一种Nb-Si-Ta-W合金材料，其特征在于，由以下原子百分比的原料制成：Si10%~ 20%，Ta5%~20%，W5%~15%，余量为Nb和不可避免的杂质。2. 按照权利要求1所述的一种Nb-Si-Ta-W合金材料，其特征在于，由以下原子百分比 的原料制成：Si12%~18%，Ta7%~13%，W8%~12%，余量为Nb和不可避免的杂质。3. 按照权利要求2所述的一种Nb-Si-Ta-W合金材料，其特征在于，由以下原子百分比 的原料制成：Si16%，Ta11%，W10%，余量为Nb和不可避免的杂质。4. 一种制备如权利要求1~3中任一权利要求所述Nb-Si-Ta-W合金材料的方法，其特 征在于，包括以下步骤： 步骤一、将硅粉、钽粉、钨粉和铌粉混合均匀后压制成电极，然后将所述电极置于真空 自耗电弧熔炼炉中，在真空度小于1X10 3Pa的条件下电弧熔炼2~4次，得到半成品铸锭； 所述电弧熔炼的熔炼电流为7kA~9kA，熔炼电压为30V~50V; 步骤二、将步骤一中所述半成品铸锭切割加工成棒材，然后打磨所述棒材去除表面 氧化皮，打磨后将棒材在真空度小于5X10 4Pa的条件下进行电子束区域熔炼，冷却后得 到Nb-Si-Ta-W合金材料；所述电子束区域熔炼的熔炼电流为0. 9A~1. 1A，熔炼电压为 40kV~60kV〇5. 按照权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤一中所述硅粉的质量纯度不小于 99 %，所述钽粉的质量纯度不小于99 %，所述钨粉的质量纯度不小于99 %，所述铌粉的质 量纯度不小于99%。
【专利摘要】本发明公开了一种Nb-Si-Ta-W合金材料，由以下原子百分比的原料制成：Si？10％～20％，Ta？5％～20％，W？5％～15％，余量为Nb和不可避免的杂质。另外，本发明还公开了制备该Nb-Si-Ta-W合金材料的方法，该方法为：一、将硅粉、钽粉、钨粉和铌粉混合均匀后压制成电极，然后置于真空自耗电弧熔炼炉中熔炼2～4次，得到半成品铸锭；二、将半成品铸锭切割加工成棒材，打磨后进行电子束区域熔炼，冷却后得到Nb-Si-Ta-W合金材料。本发明Nb-Si-Ta-W合金材料在1500℃条件下的压缩强度为527MPa～773MPa，其室温断裂韧性、室温压缩强度和高温压缩强度达到了良好平衡。
【IPC分类】C22C1/02, C22C27/02
【公开号】CN105349864
【申请号】CN201510712756
【发明人】喻吉良, 张如, 郑欣, 李来平, 夏明星, 王峰, 裴雅
【申请人】西北有色金属研究院
【公开日】2016年2月24日
【申请日】2015年10月28日