CN103173662B - 一种铝铌钽三元合金以及制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铝铌钽三元合金以及制备方法，铝铌钽三元合金是由铝、铌和钽三种元素组成，其中各种元素的重量百分比为：Al40%-50%、Nb35%-45%、Ta5%-25%，其制备方法：第一步、用石墨砖砌成方形石墨砖冶炼炉；第二步、将砌好的石墨砖冶炼炉置于干燥窑内；第三步、采用计算机控制的配料机进行配料；第四步、用镁屑点燃装好的炉料进行冶炼，冶炼温度为2700-3000℃，冶炼时间1分钟；第五步、用砂轮机精整合金，打掉合金表面的氧化皮；第六步、精整后的合金，用鄂式破碎机破碎；有益效果：生产成本低；节约能源；合金杂质低；合金熔点降至1650^oC下，完全能够满足钛合金制备的要求。

Description

一种铝铌钽三元合金以及制备方法

技术领域

本发明涉及一种三元合金以及制备方法，特别涉及一种铝铌钽三元合金以及制备方法。

背景技术

铝铌钽合金是由铌元素、钽元素和铝元素组成的三元中间合金，主要用于钛合金的制备。而钛合金广泛用于航天航空工业、化学和选矿设备工业、海洋设备和运动器材制造、生物医学器材制造工业、汽车制造业、舰船制造业、军事工业、日用消费品制造业。

目前，国内钛合金生产中添加铌、钽元素采用添加纯铌和纯钽。存在的问题主要有：一是钽铌为难熔金属，熔点较高，加入钛中要经过多次熔炼，才能形成共熔体，生产成本较高；二是成分均匀性差，钛合金锭各个部位元素偏析较大，不同部位的偏差达到5%以上，难以满足钛合金制备的要求。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于降低钽铌合金的熔点，提高钽铌合金的均匀性，较好满足钛合金的制备要求而提供的一种铝铌钽三元合金以及制备方法。

本发明所述的铝铌钽三元合金是由铝、铌和钽三种元素组成，其中各种元素的重量百分比为：Al40%-50%、Nb35%-45%、Ta5%-25%。

本发明所述的一种铝铌钽三元合金制备方法，其制备方法如下所述：

第一步、用石墨砖砌成方形石墨砖冶炼炉；

第二步、将砌好的石墨砖冶炼炉置于干燥窑内，在60℃-120℃温度条件下，干燥12小时；

第三步、采用计算机控制的配料机进行配料，配比原料有铝粉、五氧化二铌、钽粉、氟化钙和炉渣；各种原料的重量百分比为：铝粉40%-46%、五氧化二铌31%-45%、钽粉3%-13%、氟化钙10%、炉渣2%-2.5%；氟化钙用于增加金属熔液的流动性，利于造渣，炉渣用于调节冶炼温度，原料在60℃-120℃温度条件下烘干24小时；

第四步、将配比好的原料装入不锈钢混料机充分混合20分钟，然后将混合好的原料装入冶炼炉内，用镁屑点燃装好的炉料进行冶炼，冶炼温度为2700-3000℃，冶炼时间1分钟；

第五步、把冶炼好的合金锭进行自然冷却到30-40℃后进行处理，用砂轮机精整合金，打掉合金表面的氧化皮；

第六步、精整后的合金，用鄂式破碎机破碎。

本发明的有益效果：

生产成本低；节约能源；合金杂质低，纯度高，成分均匀度达到99%；合金熔点降至1650℃下，完全能够满足钛合金制备的要求。

具体实施方式

实施例一：

制备100公斤铝铌钽三元合金，其中各种元素所占的重量百分比为：Al50%、Nb45%、Ta5%；具体制备方法如下所述：

第一步、用石墨砖砌成方形石墨砖冶炼炉；

第二步、将砌好的石墨砖冶炼炉置于干燥窑内，在60℃-120℃温度条件下，干燥12小时；

第三步、采用计算机控制的配料机进行配料，配比原料有铝粉、五氧化二铌、钽粉、氟化钙和炉渣；各种原料的重量份为：铝粉92公斤、五氧化二铌78公斤、钽粉6公斤、氟化钙20公斤、炉渣4公斤；氟化钙用于增加金属熔液的流动性，利于造渣，炉渣用于调节冶炼温度，原料在60℃-120℃温度条件下烘干24小时；

第四步、将配比好的原料装入不锈钢混料机充分混合20分钟，然后将混合好的原料装入冶炼炉内，用镁屑点燃装好的炉料进行冶炼，冶炼温度为2700-3000℃，冶炼时间1分钟；

第五步、把冶炼好的合金锭进行自然冷却到30-40℃后进行处理，用砂轮机精整合金，打掉合金表面的氧化皮；

第六步、精整后的合金，用鄂式破碎机破碎。

实施例二：

制备100公斤铝铌钽三元合金，其中各种元素所占的重量百分比为：Al40%、Nb35%、Ta25%；具体制备方法如下所述：

第一步、用石墨砖砌成方形石墨砖冶炼炉；

第二步、将砌好的石墨砖冶炼炉置于干燥窑内，在60℃-120℃温度条件下，干燥12小时；

第三步、采用计算机控制的配料机进行配料，配比原料有铝粉、五氧化二铌、钽粉、氟化钙和炉渣；各种原料的重量份为：铝粉80公斤、五氧化二铌70公斤、钽粉26公斤、氟化钙20公斤、炉渣4公斤；氟化钙用于增加金属熔液的流动性，利于造渣，炉渣用于调节冶炼温度，原料在60℃-120℃温度条件下烘干24小时；

第四步、将配比好的原料装入不锈钢混料机充分混合20分钟，然后将混合好的原料装入冶炼炉内，用镁屑点燃装好的炉料进行冶炼，冶炼温度为2700-3000℃，冶炼时间1分钟；

第五步、把冶炼好的合金锭进行自然冷却到30-40℃后进行处理，用砂轮机精整合金，打掉合金表面的氧化皮；

第六步、精整后的合金，用鄂式破碎机破碎。

Claims (1)

1.一种铝铌钽三元合金制备方法，其制备方法如下所述：

第一步、用石墨砖砌成方形石墨砖冶炼炉；

第二步、将砌好的石墨砖冶炼炉置于干燥窑内，在120℃温度条件下，干燥12小时；

第三步、采用计算机控制的配料机进行配料，配比原料有铝粉、五氧化二铌、钽粉、氟化钙和炉渣；各种原料的重量百分比为：铝粉40％、五氧化二铌35％、钽粉13％、氟化钙10％、炉渣2％；氟化钙用于增加金属熔液的流动性，利于造渣，炉渣用于调节冶炼温度，原料在120℃温度条件下烘干24小时；

第四步、将配比好的原料装入不锈钢混料机充分混合20分钟，然后将混合好的原料装入冶炼炉内，用镁屑点燃装好的炉料进行冶炼，冶炼温度为2700-3000℃，冶炼时间1分钟；

第五步、把冶炼好的合金锭进行自然冷却到30-40℃后进行处理，用砂轮机精整合金，打掉合金表面的氧化皮；

第六步、精整后的合金，用鄂式破碎机破碎。