CN101591748B - 一种特碳含量范围的钒铝中间合金及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种特碳含量范围的钒铝中间合金及其制备方法,按照重量百分比计合金组成为:V 54~60,C 0.09~0.18,Al为余量。采用自蔓延法冶炼,原料重量配比为V2O5∶Al∶C∶CaF2=1∶(0.86~1.06)∶(0.0008~0.005)∶(0.05~0.66),原料装炉温度为35~55℃。本发明可改善钛合金铸锭发生偏析现象,且能够提高钛合金的强度,易于破碎、储存和运输。制备方法简单,成本低,节能环保。
Description
技术领域
本发明涉及一种特碳含量范围的钒铝中间合金及其制备方法。
背景技术
钒铝中间合金是钛合金生产中的重要原料,钒铝中间合金质量的好坏直接影响钛合金的性能。随着钛合金的不断发展,对钛合金的要求也在不断提高。钛合金的偏析影响钛合金组织,钛合金的组织缺陷例如间隙元素偏析对钛合金的使用寿命、性能方面存在致命的影响。C元素属于间隙元素,产生的偏析通常都很硬,会损害疲劳强度和塑性。钛的碳化物都有较高的熔点,在钛合金熔炼时难于熔化和充分散开,因此原材料中要求C含量越低越好。然而在特定范围内的C元素,对钛合金不仅无害,而且能对钛合金的强度产生有益的贡献。
发明内容
本发明解决的技术问题:提供一种特碳含量范围的钒铝中间合金及其制备方法,在保证主成份含量的前提下,严格控制杂质的含量,适当提高碳含量,确保钒铝中间合金性能稳定,满足生产特殊钛合金的要求,有效地改善合金化程度,防止成分偏析的发生,提高钛合金的强度。且制备方法简单、成本低,熔炼速度快、生产效率高。
本发明的技术解决方案:
一种特碳含量范围的钒铝中间合金,按照重量百分比计合金组成为:V 54~60,C 0.09~0.18,Al为余量。
按照重量百分比计较佳的合金组成为:V 56.5~58.5,C 0.12~0.16,残余元素O≤0.15,Fe≤0.25,Si≤0.25,Al为余量。
一种特碳含量范围的钒铝中间合金的制备方法:采用自蔓延法冶炼,原料重量配比为V2O5∶Al∶C∶CaF2=1∶(0.86~1.06)∶(0.0008~0.005)∶(0.05~0.66),原料装炉温度为35~55℃。
原料烘干温度为80~120℃,烘干时间不少于24小时。
本发明与现有技术相比具有的优点和效果:
1.本发明以合金的形式加入到海绵钛中,改善了钛合金的合金化条件,可防止钛合金铸锭发生偏析现象。
2.本发明抗氧化性能好,便于储存。
3.本发明通过适当提高碳含量,能够提高钛合金的强度。
4.本发明具有脆性好、易破碎的特点,缩短了中间合金的生产过程,降低了生产成本。
5.本发明制备方法简单、反应稳定、迅速,不耗电,节能环保,且合金成型好。
具体实施方式
实施例一:
1、原料重量配比:V2O5 3.545kg,Al 3.205kg,C 0.004kg,CaF2 0.245kg。
2、制备方法:采用自蔓延法冶炼。首先将上述原料烘干,烘干温度为80~120℃,烘干时间不少于24小时。然后按上述原料重量配比称取原料,将称取的原料充分混合均匀后装入专用坩锅,原料装炉温度为35~55℃。用易燃物引燃,燃烧迅速蔓延到整个物料区,化学反应产生的热量能够满足维持物料自身稳定、彻底燃烧需要的能量。同时,物料在高温熔池里产生自动搅拌,完成氧化还原反应及其他化学反应,熔渣上浮,完成熔炼,反应时间20秒。反应完成后常温冷却出炉、喷丸、破碎、磁选、过筛、检验、包装。其中破碎粒度控制在0.25~6.3mm,并进行X射线在线检测,除去铁及高密度夹杂后密封包装。
3、成品检测结果(重量%):V 57.21,C 0.15,O 0.05,Fe 0.14,Si 0.11,余量为Al。
实施例二:
1、原料重量配比:V2O5 45.565kg,Al 41.195kg,C 0.0514kg,CaF23.190kg。
2、制备方法:与实施例1基本相同,不同之处是反应时间为55s。
3、成品检测结果(重量%):V 58.25,C 0.13,O 0.08,Fe 0.13,Si 0.10,余量为Al。
实施例三:
1、原料重量配比:V2O5 3.540kg,Al 3.210kg,C 0.005kg,CaF2 0.245kg。
2、制备方法:与实施例1基本相同,不同之处是反应时间为55s。
3、成品检测结果(重量%):V 56.70,C 0.14,O 0.07,Fe 0.11,Si 0.09,余量为Al。
Claims (2)
1.一种特碳含量范围的钒铝中间合金,其特征在于:
①按照重量百分比计合金组成为:V 56.5~58.5,C 0.12~0.16,残余元素O≤0.15,Fe≤0.25,Si≤0.25,Al为余量;
②制备方法:采用自蔓延法冶炼,原料重量配比为V2O5∶Al∶C∶CaF2=1∶(0.86~1.06)∶(0.0008~0.005)∶(0.05~0.66),原料装炉温度为35~55℃。
2.按照权利要求1所述的特碳含量范围的钒铝中间合金的制备方法,其特征在于:原料烘干温度为80~120℃,烘干时间不少于24小时。
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