專利名稱:一種特碳含量范圍的釩鋁中間合金及其制備方法
技術領域:
本發(fā)明涉及一種特碳含量范圍的釩鋁中間合金及其制備方法。
背景技術:
釩鋁中間合金是鈦合金生產中的重要原料,釩鋁中間合金質量的好壞直 接影響鈦合金的性能。隨著鈦合金的不斷發(fā)展,對鈦合金的要求也在不斷提 高。鈦合金的偏析影響鈦合金組織,鈦合金的組織缺陷例如間隙元素偏析對
鈦合金的使用壽命、性能方面存在致命的影響。c元素屬于間隙元素,產生
的偏析通常都很硬,會損害疲勞強度和塑性。鈦的碳化物都有較高的熔點,
在鈦合金熔煉時難于熔化和充分散開,因此原材料中要求.c含量越低越好。 然而在特定范圍內的c元素,對鈦合金不僅無害,而且能對鈦合金的強度產
生有益的貢獻。
發(fā)明內容
本發(fā)明解決的技術問題提供一種特碳含量范圍的釩鋁中間合金及其制 備方法,在保證主成份含量的前提下,嚴格控制雜質的含量,適當提高碳含 量,確保釩鋁中間合金性能穩(wěn)定,滿足生產特殊鈦合金的要求,有效地改善 合金化程度,防止成分偏析的發(fā)生,提高鈦合金的強度。且制備方法簡單、 成本低,熔煉速度快、生產效率高。
本發(fā)明的技術解決方案-
一種特碳含量范圍的釩鋁中間合金,按照重量百分比計合金組成為V
54 60, C0.09~0.18, Al為余量。
按照重量百分比計較佳的合金組成為V56.5~58.5, C0.12 0.16,殘余元素0《0.15, Fe《0.25, Si《0.25, Al為余量。
一種特碳含量范圍的釩鋁中間合金的制備方法采用自蔓延法冶煉,原 料重量配比為V2Os :A1 :C :CaF2=l: (0.86 1.06) : (0細8 0駕):(0.05 0.66), 原料裝爐溫度為35 55'C。
原料烘干溫度為80~120°C,烘干時間不少于24小時。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有的優(yōu)點和效果
1. 本發(fā)明以合金的形式加入到海綿鈦中,改善了鈦合金的合金化條件, 可防止鈦合金鑄錠發(fā)生偏析現(xiàn)象。
2. 本發(fā)明抗氧化性能好,便于儲存。
3. 本發(fā)明通過適當提高碳含量,能夠提高鈦合金的強度。
4. 本發(fā)明具有脆性好、易破碎的特點,縮短了中間合金的生產過程,降 低了生產成本。
5. 本發(fā)明制備方法簡單、反應穩(wěn)定、迅速,不耗電,節(jié)能環(huán)保,且合金 成型好。
具體實施例方式
實施例一
1、 原料重量配比V205 3.545kg, Al 3. 205kg, C 0. 004kg, CaF2 0. 245kg。
2、 制備方法采用自蔓延法冶煉。首先將上述原料烘干,烘干溫度為 80~120°C,烘干時間不少于24小時。然后按上述原料重量配比稱取原料,將 稱取的原料充分混合均勻后裝入專用坩鍋,原料裝爐溫度為35 55°C。用易 燃物引燃,燃燒迅速蔓延到整個物料區(qū),化學反應產生的熱量能夠滿足維持 物料自身穩(wěn)定、徹底燃燒需要的能量。同時,物料在高溫熔池里產生自動攪 拌,完成氧化還原反應及其他化學反應,熔渣上浮,完成熔煉,反應時間20 秒。反應完成后常溫冷卻出爐、噴丸、破碎、磁選、過篩、檢驗、包裝。其中破碎粒度控制在0.25 6.3rnrn,并進行X射線在線檢測,除去鐵及高密度夾
雜后密封包裝。 ,
3、成品檢測結果(重量%): V 57.21, C 0.15: 0 0.05, Fe 0.14, Si 0. 11,余量為Al。
實施例二
1、 原料重量配比V205 45 . 565 kg, Al 41. 195 kg, C 0.0514 kg, CaF2 3. 190 kg。
2、 制備方法與實施例1基本相同,不同之處是反應時間為55s。
3、 成品檢測結果(重量%): V 58. 25, CO. 13, 0 0.08, FeO. 13, Si 0.10,
余量為A1。 實施例三
1、 原料重量配比V205 3. 540kg, A13. 210kg, C 0. 005kg, CaF20. 245kg。
2、 制備方法與實施例l基本相同,不同之處是反應時間為55s。
3、 成品檢測結果(重量%): V56. 70, CO. 14, 0 0. 07, Fe 0. 11, Si 0.09,
余量為Al。
權利要求
1、一種特碳含量范圍的釩鋁中間合金,其特征在于按照重量百分比計合金組成為V 54~60,C 0.09~0.18,Al為余量。
2、 按照權利要求l所述的特碳含量范圍的釩鋁中間合金,其特征在于按 照重量百分比計合金組成為V 56.5-58.5, C 0.12~0.16,殘余元素0《0.15, Fe《0,.25, Si《0.25, Al為余量。
3、 一種權利要求l所述的特碳含量范圍的釩鋁中間合金的制備方法,其 特征在于采用自蔓延法冶煉,原料重量配比為V205 :A1 :C :CaF2=l: 8671.06) : (0.0008~0.005) : (0.05~0.66),原料裝爐溫度為35 55°C 。
4、 fe照權利要求3所述的特碳含量范圍的釩鋁中間合金的制備方法,其 特征^>于/原料烘干溫度為80 12(TC,烘干時間不少于24小時。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種特碳含量范圍的釩鋁中間合金及其制備方法,按照重量百分比計合金組成為V 54~60,C 0.09~0.18,Al為余量。采用自蔓延法冶煉,原料重量配比為V<sub>2</sub>O<sub>5</sub>∶Al∶C∶CaF<sub>2</sub>=1∶(0.86~1.06)∶(0.0008~0.005)∶(0.05~0.66),原料裝爐溫度為35~55℃。本發(fā)明可改善鈦合金鑄錠發(fā)生偏析現(xiàn)象,且能夠提高鈦合金的強度,易于破碎、儲存和運輸。制備方法簡單,成本低,節(jié)能環(huán)保。
文檔編號C22C27/02GK101591748SQ20091002239
公開日2009年12月2日 申請日期2009年4月30日 優(yōu)先權日2009年4月30日
發(fā)明者敏 劉, 紅 劉, 吳丕杰, 和平志, 宋文君, 尹淑霞, 李彥宏, 李獻軍, 王昌建, 峰 陳 申請人:寶鈦特種金屬有限公司