CN103898390A

CN103898390A - 一种用于钛合金制备的中间合金及其制备方法

Info

Publication number: CN103898390A
Application number: CN201410129364.XA
Authority: CN
Inventors: 王志军; 刘建丰; 刘强; 胡利志; 朱艳彬
Original assignee: CHENGDE TIANDA VANADIUM INDUSTRY Co Ltd
Current assignee: CHENGDE TIANDA VANADIUM INDUSTRY Co Ltd
Priority date: 2014-04-02
Filing date: 2014-04-02
Publication date: 2014-07-02

Abstract

一种用于钛合金制备的中间合金及其制备方法，涉及一种用于钛合金制备的铝钼锡（铝钼锡基）中间合金及其制备方法。其特征在于其合金的重量百分比合金组成为：Mo:20.0%～25.0%,Cr:20.0%～25.0%,Sn:10%～15%,Zr:10%～15%,Al为余量。本发明的一种铝钼锡铬锆合金，以钼、锡、铬、锆等为主要成分的金属性化合物，具有脆性好、易破碎的特点，缩短钛合金生产过程，使钛合金生产过程更易操作。本发明以氧化物为原料，成本低，冶炼过程平稳，合金形成的状态好；合金化均匀，以中间合金的形式加入到海绵钛、铝豆中，降低了钛合金偏析的程度。

Description

一种用于钛合金制备的中间合金及其制备方法

技术领域

一种用于钛合金制备的中间合金及其制备方法，涉及一种用于钛合金制备的铝钼锡（铝钼锡基）中间合金及其制备方法。

背景技术

钛合金被广泛用于军事工业、航空航天工业和民用工业，中间合金则是生产钛合金的重要原材料。目前，钛合金中间合金大多采用二元合金、三元合金，为达到使用时的性能要求，需要添加几种二元合金或者三元合金，因而容易造成产品性能的不稳定，给生产钛合金中间过程带来困难。需要一种同时对多元合金各成分进行调节，操作简单的中间合金。

发明内容

本发明的目的是针对上述已有技术存在的不足，提供一种可同时对五元合金成分进行调节，操作简单，制备的合金成分均匀，组织稳定性好，具有良好的韧性、塑性和高温变形性能的用于钛合金制备的中间合金及其制备方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

一种用于钛合金制备的中间合金，其特征在于其合金的重量百分比合金组成为：Mo:20.0%～25.0%,Cr:20.0%～25.0%,Sn: 10%～15%, Zr: 10%～15%, Al为余量。

本发明的一种用于钛合金制备的中间合金，其特征在于其合金的重量百分比合金组成为：Mo:22.0%～24.0%,Cr:22.0%～24.0%,Sn: 11%～13%, Zr: 11%～13%, Al为余量。

本发明的一种用于钛合金制备的中间合金的制备方法，其特征在于其制备过程采用金属热还原法，以铝为还原剂，三氧化钼、二氧化锡、三氧化二铬、二氧化锆为氧化剂，氯酸钾为发热剂，氟化钙为造渣剂，通过金属热还原法冶炼制得。

本发明的一种用于钛合金制备的中间合金的制备方法，其特征在于所述的采用金属热还原法冶炼过程的铝粉、三氧化钼、三氧化二铬、二氧化锡、二氧化锆、氯酸钾的重量配比为：（1.0～1.3）：（0.415～0.83）：（0.39～0.725） : （0.17～0.22）: （0.165～0.22）：（0.125～0.215），氟化钙加入量为配料总重量的5%～20%。

本发明的一种用于钛合金制备的中间合金的制备方法，其特征在于所述的采用金属热还原法冶炼过程的原料装料温度为30～60℃。

本发明的一种用于钛合金制备的中间合金的制备方法，其特征在于所述的还原剂、氧化剂、发热剂、造渣剂，进行烘干后，再进行金属热还原，烘干温度为100～120℃，烘干时间为10～12小时。

本发明的一种用于钛合金制备的中间合金的制备方法，其特征在于所述的还原剂、氧化剂、发热剂、造渣剂为粉状。

一种用于钛合金制备的中间合金，为五元合金作为中间合金，以钼、锡、铬、锆等为主要成分的金属性化合物，具有脆性好、易破碎的特点，缩短钛合金生产过程，使钛合金生产过程更易操作。可以以合金包形式加入海绵钛、铝豆中，用真空自耗炉冶炼钛合金时，因锭子成分均匀则容易控制电流的大小，方便了钛合金的制备。本发明以氧化物为原料，成本低，冶炼过程平稳，合金形成的状态好；合金化均匀，以中间合金的形式加入到海绵钛、铝豆中，降低了钛合金偏析的程度。

具体实施方式

一种用于钛合金制备的中间合金，其合金的重量百分比合金组成为：Mo:20.0%～25.0%,Cr:20.0%～25.0%,Sn: 10%～15%, Zr: 10%～15%, Al为余量。更优的成份为：Mo:22.0%～24.0%,Cr:22.0%～24.0%,Sn: 11%～13%, Zr: 11%～13%, Al为余量。

本发明的一种铝钼锡铬锆合金的制备方法，其制备过程采用金属热还原法，以铝为还原剂，三氧化钼、二氧化锡、三氧化二铬、二氧化锆为氧化剂，氯酸钾为发热剂，氟化钙为造渣剂，加入量为5%～20%，通过金属热还原法冶炼得到最终产品；其还原剂、氧化剂、发热剂和造渣剂均为粉状；粉料在100～120℃温度下烘干 10～12小时后再装炉；铝粉、三氧化钼、三氧化二铬、二氧化锡、二氧化锆、氯酸钾的最佳冶炼比例为：（1.0～1.3）：（0.415～0.83）：（0.39～0.725） : （0.17～0.22）: （0.165～0.22）：（0.125～0.215）；氟化钙加入量为配料总重量的5%～20%，原料装料温度为30～60℃。

本发明是在铝钼锡合金的基础上，适当加入铬、锆元素，通过现有设备、冶金工艺就可以获得新型中间合金，下面通过实施例详述本发明。

实施例1

1、对原材料进行筛选，通过分析对原材料成分进行确定；然后将原材料进行烘干，烘干温度：120℃，烘干时间： 12小时。

2、按规定比例砌炉，计算合金配比。

表1 实施例1合金配方表

3、将原料装入混料机中进行混料，混料要求：各个原材料必须充分混合均匀，保证原材料之间接触充分。

4、最后装炉冶炼，装炉温度为42℃。24小时以后出炉，取出合金锭，得到产品。对取出合金成分进行化学分析，得到如下结果。

表2 实施例1合金成分表

从以上结果看出，合金成分达到所需要求，并且成分稳定，杂质含量均较低。在生产钛合金的过程中，将实例1生产的铝钼锡铬锆合金加入到铝豆、海绵钛等原材料中，用真空自耗炉进行冶炼，有效地保证了电流强度的稳定性，对生产出的钛合金锭取样做分析，合金成分均匀，组织稳定性好，具有良好的韧性、塑性和高温变形性能，达到了研发此中间合金的要求。

实施例2-5，按实施例1方法进行操作，具体内容见表3。

表3 铝钼锡铬锆合金实施例

Claims

1.一种用于钛合金制备的中间合金，其特征在于其合金的重量百分比合金组成为：Mo:20.0%～25.0%,Cr:20.0%～25.0%,Sn: 10%～15%, Zr: 10%～15%, Al为余量。

2.根据权利要求1所述的一种用于钛合金制备的中间合金，其特征在于其合金的重量百分比合金组成为：Mo:22.0%～24.0%,Cr:22.0%～24.0%,Sn: 11%～13%, Zr: 11%～13%, Al为余量。

3.根据权利要求1所述的一种用于钛合金制备的中间合金的制备方法，其特征在于其制备过程采用金属热还原法，以铝为还原剂，三氧化钼、二氧化锡、三氧化二铬、二氧化锆为氧化剂，氯酸钾为发热剂，氟化钙为造渣剂，通过金属热还原法冶炼制得。

4.根据权利要求3所述的一种用于钛合金制备的中间合金的制备方法，其特征在于所述的采用金属热还原法冶炼过程的铝粉、三氧化钼、三氧化二铬、二氧化锡、二氧化锆、氯酸钾的重量配比为：（1.0～1.3）：（0.415～0.83）：（0.39～0.725） : （0.17～0.22）: （0.165～0.22）：（0.125～0.215），氟化钙加入量为配料总重量的5%～20%。

5.根据权利要求1所述的一种用于钛合金制备的中间合金的制备方法，其特征在于所述的采用金属热还原法冶炼过程的原料装料温度为30～60℃。

6.根据权利要求3所述的一种用于钛合金制备的中间合金的制备方法，其特征在于所述的还原剂、氧化剂、发热剂、造渣剂，进行烘干后，再进行金属热还原，烘干温度为100～120℃，烘干时间为10～12小时。

7.根据权利要求3所述的一种用于钛合金制备的中间合金的制备方法，其特征在于所述的还原剂、氧化剂、发热剂、造渣剂为粉状。