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      一種鋁鉬鈮硅中間合金及其制備方法

      文檔序號(hào):3395815閱讀:340來(lái)源:國(guó)知局
      專利名稱:一種鋁鉬鈮硅中間合金及其制備方法
      技術(shù)領(lǐng)域
      本發(fā)明涉及鈦合金的制備,具體地說(shuō)是一種用于鈦合金制備的鋁鉬鈮硅(鉬基)中間合金及其制備方法。
      背景技術(shù)
      隨著鈦合金的不斷發(fā)展,越來(lái)越需要中間合金直接加入鈦里進(jìn)行熔煉,避免了單純的分別加入金屬單質(zhì)的繁瑣性,且鉬基中間合金熔點(diǎn)比各金屬單質(zhì)中最高的熔點(diǎn)低;如AlMoNbSi合金熔點(diǎn)為2115℃,而Mo熔點(diǎn)為2610℃,使鈦合金的制備熔煉過(guò)程穩(wěn)定,避免了由于金屬單質(zhì)熔點(diǎn)不一致,所施加的熔煉電流忽高忽低,不容易控制的現(xiàn)象?,F(xiàn)有的一種用鈦合金熔煉的鋁鈦稀土化合物型中間合金(專利申請(qǐng)?zhí)?4112628.5),其抗氧化性能較好,但其成本較高,并且適應(yīng)面較窄(用于單純稀土型鈦合金的熔煉),不能滿足現(xiàn)代鈦合金生產(chǎn)多樣化的要求。

      發(fā)明內(nèi)容
      本發(fā)明的目的在于提供一種成本低、適應(yīng)于現(xiàn)代鈦合金生產(chǎn)要求的鋁鉬鈮硅中間合金及其制備(冶煉)方法。
      為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用的技術(shù)方案為一種鋁鉬鈮硅中間合金,按重量百分比計(jì)合金組成為,Al 8~12%,Nb 14~16%,Si 0.8~1.0%,Mo為余量。
      較佳的合金組成為,Al 10%,Nb 15%,Si 0.9%,殘余元素中O<0.1%,Mo為余量。
      鋁鉬鈮硅中間合金的制備方法為采用爐外點(diǎn)火冶煉法,按常規(guī)步驟操作,配料重量組成以1kg MoO3計(jì)Nb2O50.373~0.43kg,Al0.763~1.14kg,Si 0.010~0.013kg,MoO21kg,CaF20.05~0.415kg;原料裝爐溫度為30~60℃(最好為35~45℃),反應(yīng)平穩(wěn),合金形成好;原料烘干溫度一般為70~80℃,烘干時(shí)間不少于24小時(shí)。
      本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比,具有如下的有益效果1.便于鈦合金的制備。本發(fā)明鋁基中間合金熔點(diǎn)比各金屬單質(zhì)中最高的熔點(diǎn)低(如AlMoNbSi合金熔點(diǎn)為2115℃,而Mo熔點(diǎn)為2610℃);采用本發(fā)明鉬基系列中間合金制備鈦合金,可以以合金包的形式加入海綿鈦中,用真空自耗電弧爐熔煉鈦合金電流易控制,電損耗小,成本低,方便了鈦合金的制備。
      2.成本低。以金屬單質(zhì)為原料生產(chǎn)的中間合金,生產(chǎn)過(guò)程復(fù)雜,生產(chǎn)成本高;本發(fā)明加工過(guò)程簡(jiǎn)單易行,不需特殊設(shè)備本發(fā)明以金屬氧化物為原料,生產(chǎn)成本低、易操作,冶煉過(guò)程反應(yīng)平穩(wěn),合金形成好。
      3.合金化均勻。本發(fā)明生產(chǎn)的中間合金,因其合金化均勻,以合金包的形式加入海綿鈦中,使鈦合金鑄錠不容易發(fā)生元素偏稀現(xiàn)象。
      4.抗氧化性能好,易于存儲(chǔ)和運(yùn)輸。由于金屬單質(zhì)在空氣中易氧化,因而以金屬單質(zhì)直接加入海綿鈦中,會(huì)使鈦合金鑄錠中容易產(chǎn)生氧化物夾雜等冶金缺陷;而本發(fā)明中間合金抗氧化性能好,在空氣中不易氧化,塑料編織袋和內(nèi)襯塑料袋包裝即可,易于存儲(chǔ)和運(yùn)輸。
      5.易破碎。本發(fā)明是以鉬為基體的金屬型化合物,具有脆性好、易破碎的特點(diǎn),縮短了鈦合金的生產(chǎn)過(guò)程,降低了生產(chǎn)成本。
      具體實(shí)施例方式
      本發(fā)明是在鋁鉬的基礎(chǔ)上,適當(dāng)?shù)募尤胫饕煞軳b、Si元素,通過(guò)現(xiàn)有的設(shè)備,冶金工藝就可以獲得新型中間合金,下面通過(guò)實(shí)施例詳述本發(fā)明。
      實(shí)施例1采用爐外點(diǎn)火冶煉法按常規(guī)步驟進(jìn)行,原料經(jīng)烘干、砌爐,按所述重量百分比配料,均勻混料、裝爐、冶煉、冷卻、啟爐、稱重、精整、破碎、磁選、取樣分析、包裝。
      具體制備過(guò)程如下1.原料烘干將原料、砌爐渣、配料渣在溫度75℃(可以為75±5℃)的烘干室中烘干時(shí)間24小時(shí)(可以為24~72小時(shí));2.稱取原料MoO3MoO2Nb2O5Al Si CaF21kg1kg 0.4kg 0.95kg 0.012kg 0.415kg3.混料將料裝入V型混料器中,混均勻,次數(shù)6次;4.冷卻將混合好的原料冷卻至45℃(可以為35~45℃);5.裝爐將冷卻好的原料裝入冶煉爐(石墨內(nèi)襯爐)中;6.點(diǎn)火用點(diǎn)燃的鎂屑放入冶煉爐內(nèi),點(diǎn)火開(kāi)始反應(yīng);7.記錄記錄反應(yīng)時(shí)間為22秒;冶煉過(guò)程反應(yīng)激烈,反應(yīng)過(guò)程中一直濺火花;8.冷卻空氣中冷卻24小時(shí)(最好為48小時(shí)以上),最好為爐內(nèi)冷卻;9.啟爐從冶煉爐中取出合金錠;10.精整用砂輪機(jī)磨去渣層和氧化膜;11.破碎、磁選用顎式破碎機(jī)破碎至φ6mm粒度(一般為0.25~6.0mm),然后磁選、人工挑選,除去鐵等雜質(zhì);12.取樣化驗(yàn)分析經(jīng)化驗(yàn)分析(重量)結(jié)果為Al 10%,Mo 73.50%,Nb 15.00%,Si 0.9%,O 0.088%;13、包裝產(chǎn)品經(jīng)化驗(yàn)合格后,包裝好裝入包裝桶內(nèi)。
      合金應(yīng)用性能上述合金加入鈦中可以增加α和β、α+β相所具有的性能;與現(xiàn)有鈦合金冶煉通常采用的鋁鉬鈮硅合金相比,本發(fā)明合金更符合合金中各元素要求的重量百分比,合金化更均勻,雜質(zhì)O含量低。
      實(shí)施例2~5.按實(shí)施例1方法操作,與實(shí)施例1不同之處見(jiàn)表1。
      表1 AlMoNbSi合金反應(yīng)體系

      權(quán)利要求
      1.一種鋁鉬鈮硅中間合金,其特征在于按重量百分比計(jì)合金組成為,Al 8~12%,Nb 14~16%,Si 0.8~1.0%,Mo為余量。
      2.按照權(quán)利要求1所述鋁鉬鈮硅中間合金,其特征在于按重量百分比計(jì)合金組成為,Al 10%,Nb 15%,Si 0.9%,殘余元素中O<0.1%,Mo為余量。
      3.一種權(quán)利要求1所述鋁鉬鈮硅中間合金的制備方法,其特征在于采用爐外點(diǎn)火冶煉法,按常規(guī)步驟操作,配料重量組成以1kg MoO3計(jì)Nb2O50.373~0.43kg,Al 0.763~1.14kg,Si 0.010~0.013kg,MoO21kg,CaF20.05~0.415kg;原料裝爐溫度為30~60℃。
      4.按照權(quán)利要求3所述鋁鉬鈮硅中間合金的制備方法,其特征在于所述原料裝爐溫度為35~45℃。
      5.按照權(quán)利要求3所述鋁鉬鈮硅中間合金的制備方法,其特征在于原料烘干溫度為70~80℃,烘干時(shí)間不少于24小時(shí)。
      6.按照權(quán)利要求5所述鋁鉬鈮硅中間合金的制備方法,其特征在于x烘干時(shí)間不少于48小時(shí)。
      全文摘要
      本發(fā)明涉及鈦合金的制備,具體地說(shuō)是一種用于鈦合金制備的鋁鉬鈮硅中間合金及其制備方法,按重量百分比計(jì)合金組成為Al 8~12%,Nb14~16%,Si 0.8~1.0%,Mo為余量;制備過(guò)程為采用爐外點(diǎn)火冶煉法,按常規(guī)步驟操作,原料烘干溫度為70~80℃,烘干時(shí)間不少于24小時(shí);配料重量組成以1kg MoO
      文檔編號(hào)C22C27/04GK1629342SQ200310119079
      公開(kāi)日2005年6月22日 申請(qǐng)日期2003年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月15日
      發(fā)明者張忠士, 郭淑君, 田福禮 申請(qǐng)人:張忠士
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