CN103911537B - 一种铝钒铬铁钛中间合金及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种铝钒铬铁钛中间合金及其制备方法，涉及一种用于钛合金制备的铝钒（铝钒基）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：V:26.0%～32.0%,Cr:20.0%～25.0%,Fe:6%～10%,Ti:6%～10%,Al为余量；其制备过程采用金属热还原法。本发明的一种铝钒铬铁钛合金，以钒、铬、钛、铁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
技术领域
一种铝钒铬铁钛中间合金及其制备方法，涉及一种用于钛合金制备的铝钒（铝钒基）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，以金属单质为原料生产的中间合金，生产过程复杂，成本高，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。
发明内容
本发明的目的是针对技术存在不足的情况下，提供一种合金成分均匀，组织稳定性好，具有良好的韧性、塑性和高温变形性能，操作简单的此方法制备的铝钒铬铁钛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。
一种铝钒铬铁钛中间合金，其特征在于其合金的重量百分比合金组成为：V:26.0%～32.0%,Cr:20.0%～25.0%,Fe: 6%～10%, Ti: 6%～10%, Al为余量。
本发明的一种铝钒铬铁钛中间合金，其特征在于其合金的重量百分比合金组成为：V:28.0%～30.0%,Cr:22.0%～24.0%,Fe: 7.5%～8.5%, Ti: 7.5%～8.5%, Al为余量。
本发明的一种铝钒铬铁钛合金的制备方法，其特征在于其制备过程采用金属热还原法，以铝为还原剂，五氧化二钒、三氧化二铬、三氧化二铁、二氧化钛为氧化剂，氟化钙为造渣剂，通过金属热还原法冶炼得到最终产品。
本发明的一种铝钒铬铁钛合金的制备方法，其特征在于所述的采用金属热还原法冶炼过程的铝粉、五氧化二钒、三氧化二铬、三氧化二铁、二氧化钛的重量比为（0.615 ～0.985）：（0.575 ～0.835） ：（0.315 ～0.425） : （0.085～0.145）: （0.095～0.155），氟化钙加入量为配料总重量的5%～20%。
本发明的一种铝钒铬铁钛合金的制备方法，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℃。
本发明的一种铝钒铬铁钛合金的制备方法，其特征在于所述的还原剂、氧化剂和造渣剂，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。
本发明的一种铝钒铬铁钛合金的制备方法，其特征在于所述的还原剂、氧化剂和造渣剂为粉状。
本发明的一种铝钒铬铁钛合金为五元合金作为中间合金，以钒、铬、钛、铁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
一种铝钒铬铁钛中间合金，其合金的重量百分比合金组成为：V:26.0%～32.0%,Cr:20.0%～25.0%,Fe: 6%～10%, Ti: 6%～10%, Al为余量。更优的成分为： V:28.0%～30.0%,Cr:22.0%～24.0%,Fe: 7.5%～8.5%, Ti: 7.5%～8.5%, Al为余量。
本发明的一种铝钒铬铁钛合金的制备方法，其制备过程采用金属热还原法，以铝为还原剂，五氧化二钒、三氧化二铬、三氧化二铁、二氧化钛为氧化剂，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、五氧化二钒、三氧化二铬、三氧化二铁、二氧化钛的重量比为（0.615 ～0.985）：（0.575 ～0.835） ：（0.315 ～0.425）: （0.085～0.145）: （0.095～0.155），氟化钙加入量为配料总重量的5%～20%，原料装料温度为30～60℃。
本发明是在铝钒合金的基础上，适当加入铬、铁、钛元素，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
铝钒铬铁钛中间合金的重量百分比合金组成为：V:26.0%%,Cr:20.0%,Fe: 6%,Ti: 6%, Al为余量。将该五元合金作为中间合金，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，钛合金偏析的程度低。
实施例2
铝钒铬铁钛中间合金的重量百分比合金组成为：V: 32.0%,Cr: 25.0%,Fe: 10%,Ti: 10%, Al为余量。将该五元合金作为中间合金，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，钛合金偏析的程度低。
实施例3
铝钒铬铁钛中间合金的重量百分比合金组成为：V: 30.0%,Cr:22.0%%,Fe: 8%8,Ti:8%, Al为余量。将该五元合金作为中间合金，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，钛合金偏析的程度低。
实施例4
铝钒铬铁钛中间合金的制备过程的事步骤包括：
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：100～120℃，烘干时间：10～12小时。
2、按规定比例砌炉，计算合金配比。
表1 实施例4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30～60℃。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4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。
实施例5-8，按实施例1方法进行操作，具体内容见表3。
表3 铝钒铬铁钛合金实施例
Claims (4)
1.一种铝钒铬铁钛中间合金，其特征在于其合金的重量百分比合金组成为：
V：26.0％～32.0％，Cr：20.0％～25.0％，Fe：6％～10％，Ti：6％～10％，Al为余量；其铝钒铬铁钛中间合金是以铝为还原剂，五氧化二钒、三氧化二铬、三氧化二铁、二氧化钛为氧化剂，氟化钙为造渣剂，通过金属热还原法冶炼得到的最终产品。
2.根据权利要求1所述的一种铝钒铬铁钛中间合金，其特征在于其合金的重量百分比合金组成为：V：28.0％～30.0％，Cr：22.0％～24.0％，Fe：7.5％～8.5％，Ti：7.5％～8.5％，Al为余量。
3.根据权利要求1所述的一种铝钒铬铁钛中间合金的制备方法，其特征在于其通过金属热还原法冶炼过程的铝粉、五氧化二钒、三氧化二铬、三氧化二铁、二氧化钛的重量比为(0.615～0.985)：(0.575～0.835)：(0.315～0.425):(0.085～0.145):(0.095～0.155)，氟化钙加入量为配料总重量的5％～20％；其金属热还原法冶炼过程的原料装料温度为30～60℃；其还原剂、氧化剂和造渣剂进行烘干后，再进行金属热还原，烘干温度为100～120℃，烘干时间为10～12小时。
4.根据权利要求3所述的一种铝钒铬铁钛中间合金的制备方法，其特征在于所述的还原剂、氧化剂和造渣剂为粉状。
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Denomination of invention: An aluminum vanadium chromium iron titanium master alloy and its preparation method Effective date of registration: 20220620 Granted publication date: 20160914 Pledgee: China Construction Bank Corporation Chengde high tech Zone sub branch Pledgor: CHENGDE TIANDA VANADIUM INDUSTRY Co.,Ltd. Registration number: Y2022130000037 |