專(zhuān)利名稱(chēng)：一種鋁鈮中間合金及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種中間合金及其制備方法，尤其涉及一種冶煉用的鋁鈮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，采用中間合金添加到鈦合金的冶煉中已越來(lái)越普遍。對(duì)于添加的中間合金，要求無(wú)偏析，無(wú)金屬夾雜，雜質(zhì)含量盡可能的低。目前的中間合金多采用一步法來(lái)冶煉，冶煉的合金不僅雜質(zhì)含量偏高，而且均勻性不是很好。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種鋁鈮中間合金及其制備方法，鋁鈮中間合金的雜質(zhì)含量能夠達(dá)到鈦合金冶煉添加的要求，并且中間合金的制備方法能夠更容易控制。本發(fā)明提供的一種鋁鈮中間合金，包括如下組份Nb45 85%、！^ < 0. 15%、 0 ^ 0. 1%, C ^ 0. 1%, Si ^ 0. 2%, B ^ 0. 005%, N ^ 0. 03%, H ^ 0. 005%，余量為 Al ； 其中，所述的百分比為重量百分比。優(yōu)選地，包括如下組份Nb45 85%、Fe 彡 0. 1 %、0 彡 0. 05%, C ^ 0. 05%, Si彡0. 1%、B彡0. 003%,N^ 0. 02%、H彡0. 003%，余量為Al ；其中，所述的百分比為重
量百分比。優(yōu)選地，包括如下組份Nb45 85%、Fe彡0. 05%、0彡0. 03%、C彡0. 03%、 Si彡0. 05%,B ^ 0. 002%,N^0.01%,H^ 0. 002%，余量為Al ；其中，所述的百分比為重
量百分比。本發(fā)明還提供了一種鋁鈮中間合金的制備方法，包括如下步驟1)按照Nb2O5IOO份、A153 137份、CaF215 32份、KClO3H 58份稱(chēng)取各原材料；2)將各原材料在常溫下裝爐，采用爐外鋁熱冶煉法進(jìn)行第一步冶煉；3)將另外稱(chēng)取的1. 25 15份Al原材料和第2)步得到的坯料一起置于真空熔煉爐中進(jìn)行真空熔煉，真空熔煉的熔煉溫度為1450 1600°C，真空度小于0. 67Pa，爐料熔化后在1500°C的高溫下短時(shí)沸騰精煉6 15分鐘，并在真空條件下進(jìn)行合金澆鑄。優(yōu)選地，在所述真空爐進(jìn)行熔煉時(shí)，采用碳坩堝裝填爐料，并在所述碳坩堝內(nèi)涂覆一層氧化釔。本發(fā)明通過(guò)采用兩步法進(jìn)行來(lái)進(jìn)行冶煉，相比較現(xiàn)有的爐外冶煉法而言，所獲得的成份更均勻，尤其是采用在兩步中分別分兩次添加Al，使得成份的均勻性較一次添加的更好；此外，本發(fā)明還采用了在真空爐內(nèi)使用涂覆有一層氧化釔的碳坩堝作為冶煉容器的獨(dú)特冶煉方法，這樣，與以往的要采用水冷銅坩鍋相比，制造成本大大降低，且能夠更好第控制雜質(zhì)的引入。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明采用兩步法冶煉鋁鈮中間合金，主要包括如下步驟1)按照Nb2O5IOO份、A153 137份、CaF215 32份、KClO3H 58份稱(chēng)取各原材料；2)將各原材料在常溫下裝爐，采用爐外鋁熱冶煉法進(jìn)行第一步冶煉；3)將第一步冶煉得到的初級(jí)產(chǎn)品和另外稱(chēng)取的1. 25 15份Al原材料一起置于真空熔煉爐中進(jìn)行真空熔煉，真空熔煉的熔煉溫度為1450 1600°C，真空度小于0. 67Pa, 爐料熔化到1/4至2/5后，可充入氬氣，使?fàn)t內(nèi)壓力保持在50 80 內(nèi)，以防止?fàn)t內(nèi)溶液過(guò)于沸騰。在爐內(nèi)的爐料完全熔化后，使?fàn)t內(nèi)進(jìn)行短時(shí)高溫沸騰精煉，精煉時(shí)間為6 15分鐘，溫度> 15000C。直至合金液面平靜，無(wú)氣泡逸出，然后在合金溶液溫度為1480 1550°C 時(shí)進(jìn)行澆鑄。在步驟3)中，本發(fā)明在真空爐內(nèi)采用的是碳坩堝，且在坩堝的內(nèi)表面涂覆有一層氧化釔。由于采用這樣的容器來(lái)裝填冶煉的合金，一方面與以往采用水冷銅坩鍋相比，生產(chǎn)成本大大降低，并且，由于氧化釔的在1450 1600°C的條件下也能夠保持很好的穩(wěn)定性， 因此能夠防止在冶煉的過(guò)程中引入其它雜質(zhì)，對(duì)合金的組織的均勻性以及雜質(zhì)的含量的控制起到了很好的作用。此外，本發(fā)明在步驟幻中分兩步添加原材料Al，能夠使得成份的均勻性較一次性在第一步中添加的要更好。另外，在本發(fā)明中，涂覆的氧化釔最好采用分析純的氧化釔。另外，在步驟2)中，采用的是爐外鋁熱反應(yīng)冶煉法，為了使N含量盡可能地低，例如，低于0. 001%，采用爐內(nèi)真空鋁熱反應(yīng)冶煉方法，具體做法是將步驟1)稱(chēng)量的原材料放于坩堝中，再將坩堝置于真空爐中，并連接好點(diǎn)火的點(diǎn)火裝置，抽真空，然后再充入氦氣，通過(guò)點(diǎn)火裝置進(jìn)行點(diǎn)火，從而進(jìn)行鋁熱反應(yīng)。下面，通過(guò)具體實(shí)施例來(lái)對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明，具體采用的方法與上述的方法相同。實(shí)施例1配料的重量以Kg 為單位，Nb205100Kg、A1104Kg、CaF231Kg、KC10332. 5Kg 稱(chēng)取各原材料；在步驟幻中添加另外稱(chēng)量的MKgAl，經(jīng)過(guò)兩步冶煉得到的合金組份如下Nb 為 47. 5%,Fe 為 0. 09%,0 為 0. 04%,C 為 0. 03%,Si 為 0. 05%,B 為 0. 004%, N為0. 02%、H為0. 005% ；余量為Al ；其中，這里的百分比為重量百分比。本實(shí)施例的兩步冶煉法第一步采用是爐外冶煉。實(shí)施例2配料的重量以Kg 為單位，Nb205100Kg、A15^(g、CaF216. !3Kg、KC10312Kg 稱(chēng)取各原材料；在步驟幻中添加另外稱(chēng)量的^(gAl，經(jīng)過(guò)兩步冶煉得到的合金組份如下Nb 為 75. 17%、Fe 為 0. 06%、0 為 0. 05%丄為0. 04%、Si 為 0. 05%、8為0· 004%, N為0. 002%、H為0. 005% ；余量為Al ；其中，這里的百分比為重量百分比。本實(shí)施例的兩步冶煉法第一步采用是爐內(nèi)真空冶煉。實(shí)施例3配料的重量以Kg 為單位，Nb205100Kg、A165. lKg、CaF215. 5Kg, KC10314. 55Kg 稱(chēng)取各原材料；在步驟幻中添加另外稱(chēng)量的4. 2^(gAl，經(jīng)過(guò)兩步冶煉得到的合金組份如下Nb 為 68. 12%、Fe 為 0. 06%、0 為 0. 04%、C 為 0. 05%、Si 為 0. 02%、8為0· 002%, N為0. 002%、H為0. 005% ；余量為Al ；其中，這里的百分比為重量百分比。本實(shí)施例的兩步冶煉法第一步采用是爐內(nèi)真空冶煉。實(shí)施例4配料的重量以Kg 為單位，Nb205100Kg、A152. 5Kg,CaF216. ^(g、KC10315Kg 稱(chēng)取各原材料；在步驟幻中添加另外稱(chēng)量的1. 25KgAl，經(jīng)過(guò)兩步冶煉得到的合金組份如下Nb 為 83. 5%,Fe 為 0. 05%,0 為 0. 05%,C 為 0. 05%,Si 為 0. 04%,B 為 0. 003%, N為0. 001%、H為0. 004% ；余量為Al ；其中，這里的百分比為重量百分比。本實(shí)施例的兩步冶煉法第一步采用是爐內(nèi)真空冶煉。
權(quán)利要求
1.一種鋁鈮中間合金，其特征在于，包括如下組份Nb45 85%、Fe ≤ 0. 15%, 0 ≤ 0. 1%, C ≤0. 1%, Si ≤ 0. 2%, B≤ 0. 005%, N ≤ 0. 03%, H 0. 005%，余量為 Al ； 其中，所述的百分比為重量百分比。
2.如權(quán)利要求1所述的鋁鈮中間合金，其特征在于，包括如下組份Nb45 85%、 Fe ≤ 0. 1%、0 ≤ 0. 05%、C ≤ 0. 05%,Si ≤ 0. 1%、B ≤ 0. 003%,N≤0. 02%、H ≤ 0. 003%, 余量為Al ；其中，所述的百分比為重量百分比。
3.如權(quán)利要求2所述的鋁鈮中間合金，其特征在于，包括如下組份Nb4 5 8 5 %、 Fe ≤ 0. 05 0 ≤ 0. 03 C ≤ 0. 03 Si ≤ 0. 05 B≤ 0. 002 N ≤ 0. 01 H≤O. 002%，余量為Al ；其中，所述的百分比為重量百分比。
4.一種鋁鈮中間合金的制備方法，其特征在于，包括如下步驟1)按照Nb2O5IOO份、A153 137份、CaF215 32份、KClO3H 58份稱(chēng)取各原材料；2)將各原材料在常溫下裝爐，采用爐外鋁熱冶煉法進(jìn)行第一步冶煉；3)將另外稱(chēng)取的1.25 15份Al原材料和第2)步得到的坯料一起置于真空熔煉爐中進(jìn)行真空熔煉，真空熔煉的熔煉溫度為1450 1600°C，真空度小于0. 67Pa，爐料熔化后在 1500°C的高溫下短時(shí)沸騰精煉6 15分鐘，并在真空條件下進(jìn)行合金澆鑄。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，在所述真空爐進(jìn)行熔煉時(shí)，采用碳坩堝裝填爐料，并在所述碳坩堝內(nèi)涂覆一層氧化釔。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種鋁鈮中間合金，包括如下組份Mo45～70％、Fe≤0.2％、O≤0.1％、C≤0.1％、Si≤0.2％、B≤0.005％、N≤0.03％、H≤0.005％，余量為Al；其中，所述的百分比為重量百分比。本發(fā)明還提供了一種鋁鈮中間合金的制備方法。本發(fā)明通過(guò)采用兩步法進(jìn)行來(lái)進(jìn)行冶煉，相比較現(xiàn)有的爐外冶煉法而言，所獲得的成份更均勻，尤其是采用在兩步中分別分兩次添加Al，使得成份的均勻性較一次添加的更好；此外，本發(fā)明還采用了在真空爐內(nèi)使用涂覆有一層氧化釔的碳坩堝作為冶煉容器的獨(dú)特冶煉方法，這樣，與以往的要采用水冷銅坩鍋相比，制造成本大大降低，且能夠更好第控制雜質(zhì)的引入。
文檔編號(hào)C22C1/02GK102560213SQ20121001694
公開(kāi)日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2012年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月19日
發(fā)明者陸樹(shù)興 申請(qǐng)人:上?？党继胤N金屬材料有限公司