CN109136706B - 一种钼铌铝硅钛中间合金及其制备方法 - Google Patents
一种钼铌铝硅钛中间合金及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109136706B CN109136706B CN201811195654.9A CN201811195654A CN109136706B CN 109136706 B CN109136706 B CN 109136706B CN 201811195654 A CN201811195654 A CN 201811195654A CN 109136706 B CN109136706 B CN 109136706B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- intermediate alloy
- aluminum silicon
- molybdenum niobium
- parts
- silicon titanium
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C27/00—Alloys based on rhenium or a refractory metal not mentioned in groups C22C14/00 or C22C16/00
- C22C27/04—Alloys based on tungsten or molybdenum
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C1/00—Making non-ferrous alloys
- C22C1/02—Making non-ferrous alloys by melting
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
本发明提供一种钼铌铝硅钛中间合金及其制备方法。本发明提供的钼铌铝硅钛中间合金,按质量含量计,包括67~73wt%的Mo、10~15wt%的Nb、10~15wt%的Al、0.2~0.8wt%的Si和余量的Ti。本发明提供的钼铌铝硅钛中间合金通过设计合金成分,使钼铌铝硅钛中间合金的熔点和密度均接近于基体海绵钛,且成分偏析较小,代替AlMo85、AlNb70和金属Si用于TB8钛合金熔炼时,能够降低与基体海绵钛的熔点差和密度差,有效地防止成分偏析的发生。实验结果表明,本发明提供的钼铌铝硅钛中间合金熔点为1820~1830℃,密度为6.20~6.32g/cm3,成分偏析较小。本发明提供的制备方法简单,易于控制,适用于大规模工业生产。
Description
技术领域
本发明属于金属材料技术领域,涉及中间合金,尤其是一种钼铌铝硅钛中间合金及其制备方法。
背景技术
TB8是一种高强亚稳定β型钛合金,美国牌号为β-21S,其名义成分为Ti-15Mo-3Al-2.7Nb-0.25Si,它具有韧性高、可焊性好、抗氧化性好、高温强度高、耐热油性高、成形性好和蠕变强度高等优点,主要用于制作航空航天紧固件、发动机排气塞和喷嘴构件。
目前用于TB8钛合金生产的原材料除了基体海绵钛(熔点:1675℃,密度:4.50g/cm3)之外,还包括AlMo85(熔点:2100℃,密度:7.21g/cm3)、AlNb70(熔点:1630℃,密度:5.19g/cm3)两种二元中间合金和金属Si(熔点:1414℃,密度:2.33g/cm3),这四种原材料之间最大熔点差和密度差分别为686℃和4.88g/cm3。TB8钛合金通常采用VAR(真空自耗电弧熔炼)的方式进行熔炼,该方法属于顺序凝固过程,大的熔点差和密度差会造成TB8钛合金严重的成分偏析问题。同时,由于AlMo85的熔点高和密度大,存在高熔点Mo夹杂而导致整个TB8钛合金锭报废的风险。
发明内容
本发明的目的在于提供一种钼铌铝硅钛中间合金及其制备方法。本发明提供的钼铌铝硅钛中间合金(熔点:1820~1830℃,密度:6.20~6.32g/cm3)与基体海绵钛(熔点:1675℃,密度:4.50g/cm3)的熔点和密度均接近,用于TB8钛合金熔炼时,能够很好的解决成分偏析和高熔点Mo夹杂问题。
本发明提供了一种钼铌铝硅钛中间合金,按质量含量计,包括67~73wt%的Mo、10~15wt%的Nb、10~15wt%的Al、0.2~0.8wt%的Si和余量的Ti。
优选地,所述钼铌铝硅钛中间合金包括69~71wt%的Mo、11~13wt%的Nb、12~14wt%的Al、0.3~0.7wt%的Si和余量的Ti。
优选地,所述钼铌铝硅钛中间合金熔点为1823~1827℃。
优选地,所述钼铌铝硅钛中间合金密度为6.24~6.28g/cm3。
本发明还提供了上述钼铌铝硅钛中间合金的一种制备方法,包括以下步骤:
(1)将MoO3、Al、Nb2O5、Ti和Si进行干燥;
(2)所述步骤(1)按照100份MoO3、51~61份Al、14~20份Nb2O5、5~9份Ti、0.2~0.6份Si称取各原材料;
(3)将所述步骤(2)称好的各原材料进行充分混合,得到混合物料;
(4)将所述步骤(3)的混合物料在常温下装炉,采用炉外铝热冶炼法进行合金冶炼,得到钼铌铝硅钛中间合金。
优选地,所述钼铌铝硅钛中间合金的制备方法,按照100份MoO3、54~58份Al、16~18份Nb2O5、6~8份Ti、0.3~0.5份Si称取各原材料。
所述干燥的温度优选为110~130℃,更优选为115~125℃;所述干燥的时间优选为6h以上,更优选为8~12h,最优选为9~11h。在本发明中,所述干燥可以去除原料中的水分,防止铝热冶炼过程中发生严重的喷溅。
本发明的优点和有益效果:
本发明提供的钼铌铝硅钛中间合金通过设计合金成分,使钼铌铝硅钛中间合金的熔点和密度均接近于基体海绵钛,且成分偏析较小,代替AlMo85、AlNb70和金属Si用于TB8钛合金熔炼时,能够降低与基体海绵钛的熔点差和密度差,有效地防止成分偏析和高熔点Mo夹杂问题的发生。实验结果表明,本发明提供的钼铌铝硅钛中间合金熔点为1820~1830℃,密度为6.20~6.32g/cm3,成分偏析较小。
具体实施方式
为了进一步说明本发明,下面结合实施例对本发明提供的钼铌铝硅钛中间合金及其制备方法进行详细地描述,但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1:
1、将纯度为99.9%以上的MoO3、纯度为99.7%以上的Al、纯度为99.9%以上的Nb2O5、纯度为99.5%以上的Ti和纯度为99.5%以上的Si进行干燥,干燥的温度为110℃,干燥的时间为6h。
2、再然后按照100份MoO3、51份Al、14份Nb2O5、5份Ti、0.2份Si称取各原材料。
3、将称好的各原材料进行充分混合,得到混合物料。
4、将混合物料在常温下装炉,采用炉外铝热冶炼法进行合金冶炼,得到钼铌铝硅钛中间合金。
对本实施例制备的钼铌铝硅钛中间合金进行化学成分分析,得到结果如表1所示。本实施例制备的钼铌铝硅钛中间合金的熔点为1830℃,密度为6.31g/cm3。
实施例2:
1、将纯度为99.9%以上的MoO3、纯度为99.7%以上的Al、纯度为99.9%以上的Nb2O5、纯度为99.5%以上的Ti和纯度为99.5%以上的Si进行干燥,干燥的温度为130℃,干燥的时间为12h。
2、再然后按照100份MoO3、61份Al、20份Nb2O5、9份Ti、0.6份Si称取各原材料。
3、将称好的各原材料进行充分混合,得到混合物料。
4、将混合物料在常温下装炉,采用炉外铝热冶炼法进行合金冶炼,得到钼铌铝硅钛中间合金。
对本实施例制备的钼铌铝硅钛中间合金进行化学成分分析,得到结果如表1所示。本实施例制备的钼铌铝硅钛中间合金的熔点为1821℃,密度为6.20g/cm3。
实施例3:
1、将纯度为99.9%以上的MoO3、纯度为99.7%以上的Al、纯度为99.9%以上的Nb2O5、纯度为99.5%以上的Ti和纯度为99.5%以上的Si进行干燥,干燥的温度为120℃,干燥的时间为10h。
2、再然后按照100份MoO3、56份Al、17份Nb2O5、7份Ti、0.4份Si称取各原材料。
3、将称好的各原材料进行充分混合,得到混合物料。
4、将混合物料在常温下装炉,采用炉外铝热冶炼法进行合金冶炼,得到钼铌铝硅钛中间合金。
对本实施例制备的钼铌铝硅钛中间合金进行化学成分分析,得到结果如表1所示。本实施例制备的钼铌铝硅钛中间合金的熔点为1825℃,密度为6.26g/cm3。
实施例4:
1、将纯度为99.9%以上的MoO3、纯度为99.7%以上的Al、纯度为99.9%以上的Nb2O5、纯度为99.5%以上的Ti和纯度为99.5%以上的Si进行干燥,干燥的温度为115℃,干燥的时间为11h。
2、再然后按照100份MoO3、58份Al、16份Nb2O5、6份Ti、0.3份Si称取各原材料。
3、将称好的各原材料进行充分混合,得到混合物料。
4、将混合物料在常温下装炉,采用炉外铝热冶炼法进行合金冶炼,得到钼铌铝硅钛中间合金。
对本实施例制备的钼铌铝硅钛中间合金进行化学成分分析,得到结果如表1所示。本实施例制备的钼铌铝硅钛中间合金的熔点为1824℃,密度为6.24g/cm3。
实施例5:
1、将纯度为99.9%以上的MoO3、纯度为99.7%以上的Al、纯度为99.9%以上的Nb2O5、纯度为99.5%以上的Ti和纯度为99.5%以上的Si进行干燥,干燥的温度为120℃,干燥的时间为9h。
2、再然后按照100份MoO3、54份Al、18份Nb2O5、8份Ti、0.5份Si称取各原材料。
3、将称好的各原材料进行充分混合,得到混合物料。
4、将混合物料在常温下装炉,采用炉外铝热冶炼法进行合金冶炼,得到钼铌铝硅钛中间合金。
对本实施例制备的钼铌铝硅钛中间合金进行化学成分分析,得到结果如表1所示。本实施例制备的钼铌铝硅钛中间合金的熔点为1827℃,密度为6.27g/cm3。
表1本发明实施例中钼铌铝硅钛中间合金化学成分 wt%
合金成分 | Mo | Nb | Al | Si | Fe | C | O | N | Ti |
实施例1 | 72.8 | 10.1 | 10.0 | 0.20 | 0.156 | 0.005 | 0.064 | 0.010 | 余量 |
实施例2 | 67.1 | 14.8 | 14.9 | 0.78 | 0.146 | 0.009 | 0.053 | 0.009 | 余量 |
实施例3 | 70.0 | 12.6 | 12.6 | 0.50 | 0.153 | 0.006 | 0.041 | 0.010 | 余量 |
实施例4 | 69.1 | 11.0 | 13.8 | 0.31 | 0.157 | 0.004 | 0.047 | 0.010 | 余量 |
实施例5 | 70.8 | 12.9 | 12.1 | 0.69 | 0.149 | 0.007 | 0.055 | 0.009 | 余量 |
由以上实施例可以看出,本发明提供的钼铌铝硅钛中间合金成分稳定,杂质含量较低。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,并非对本发明作任何形式上的限制。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (1)
1.一种钼铌铝硅钛中间合金,按质量含量计,包括67~73wt%的Mo、10~15wt%的Nb、10~15wt%的Al、0.2~0.8wt%的Si和余量的Ti,所述钼铌铝硅钛中间合金熔点为1820~1830℃,所述钼铌铝硅钛中间合金密度为6.20~6.32g/cm3;
按照100份MoO3、51~61份Al、14~20份Nb2O5、5~9份Ti、0.2~0.6份Si称取各原材料,进行炉外铝热冶炼,得到钼铌铝硅钛中间合金;
所述MoO3的纯度为99.9%以上;所述Al的纯度为99.7%以上;所述Nb2O5的纯度为99.9%以上;所述Ti的纯度为99.5%以上;所述Si的纯度为99.5%以上;
所述炉外铝热冶炼包括以下步骤:
(1)将MoO3、Al、Nb2O5、Ti和Si进行干燥,干燥的温度为110~130℃;所述干燥的时间为6h以上;
(2)将所述步骤(1)按照100份MoO3、51~61份Al、14~20份Nb2O5、5~9份Ti、0.2~0.6份Si称取各原材料;
(3)将所述步骤(2)称好的各原材料进行充分混合,得到混合物料;
(4)将所述步骤(3)的混合物料在常温下装炉,采用炉外铝热冶炼法进行合金冶炼,得到钼铌铝硅钛中间合金。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201811195654.9A CN109136706B (zh) | 2018-10-15 | 2018-10-15 | 一种钼铌铝硅钛中间合金及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201811195654.9A CN109136706B (zh) | 2018-10-15 | 2018-10-15 | 一种钼铌铝硅钛中间合金及其制备方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN109136706A CN109136706A (zh) | 2019-01-04 |
CN109136706B true CN109136706B (zh) | 2020-12-18 |
Family
ID=64811807
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201811195654.9A Active CN109136706B (zh) | 2018-10-15 | 2018-10-15 | 一种钼铌铝硅钛中间合金及其制备方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN109136706B (zh) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110714152B (zh) * | 2019-11-27 | 2021-03-30 | 承德天大钒业有限责任公司 | 一种钼铌铝硅钛中间合金及其制备方法 |
CN111945049B (zh) * | 2020-08-29 | 2021-07-30 | 承德天大钒业有限责任公司 | 一种铝钼中间合金及其制备方法 |
CN112647003B (zh) * | 2020-12-17 | 2022-05-20 | 立中四通轻合金集团股份有限公司 | 一种航空级钼铝中间合金及其制备方法 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1282758C (zh) * | 2003-12-15 | 2006-11-01 | 张忠士 | 一种铝钼铌硅中间合金及其制备方法 |
AT7187U1 (de) * | 2004-02-25 | 2004-11-25 | Plansee Ag | Verfahren zur herstellung einer molybdän-legierung |
CN103898386B (zh) * | 2014-03-31 | 2016-02-03 | 承德天大钒业有限责任公司 | 一种铝钼铌铜锆中间合金及其制备方法 |
CN105506331B (zh) * | 2016-01-19 | 2017-10-03 | 西安航天新宇机电设备厂 | 一种Mo‑Si‑B‑Ti‑Zr‑Al‑Nb复合材料及其制备方法 |
-
2018
- 2018-10-15 CN CN201811195654.9A patent/CN109136706B/zh active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN109136706A (zh) | 2019-01-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9309584B2 (en) | Base material for high temperature alloy and manufacture method thereof | |
CN109136706B (zh) | 一种钼铌铝硅钛中间合金及其制备方法 | |
CN105506390B (zh) | 一种含锆镍基高温合金及制备方法 | |
CN110512116B (zh) | 一种多组元高合金化高Nb-TiAl金属间化合物 | |
CN109852845B (zh) | 一种近β型高强韧钛合金及其制备方法 | |
CN102625856B (zh) | 镍基超耐热合金和由所述超耐热合金制成的部件 | |
CN111020414B (zh) | 一种用于700~750℃的短纤维增强高温钛合金棒材的制备方法 | |
CN104046820B (zh) | 一种熔炼过程中分步多形式加碳冶炼镍基高温合金的方法 | |
CN104532059A (zh) | 一种含稀土的高温钛合金及其制备方法 | |
CN105695799A (zh) | 一种Ti-Al-Nb系金属间化合物高温结构材料 | |
CN103114224B (zh) | 一种多元合金复合强化高强钛合金的制备方法 | |
CN104532056A (zh) | 一种高温钛合金及其制备方法 | |
CN102251145B (zh) | 一种1100MPa 级热强钛合金及其制备方法 | |
CN104561656A (zh) | 一种高温钛合金 | |
CN111349816A (zh) | 一种Ti-1300F新型高强高韧钛合金及其制备方法及其制备方法 | |
CN114438369B (zh) | 一种屈服强度1000MPa级高强高韧钛合金及其制备工艺 | |
CN108531773A (zh) | 一种Ti3Al金属间化合物高温结构材料 | |
CN110923589B (zh) | 一种用于700~750℃的短纤维增强高温钛合金Ti-101AM | |
CN110885941B (zh) | 高韧性铝合金材料及其制备方法 | |
CN105624467A (zh) | 一种含Fe和Mn合金元素的α钛合金 | |
CN108149068B (zh) | 一种超高温钛合金的制备方法 | |
CN114032420B (zh) | 一种高性能铸造高温合金 | |
CN108707809A (zh) | 一种钼铝铬铌钒锡锆中间合金及其制备方法 | |
CN1322156C (zh) | 一种钛三铝基合金及其制备方法 | |
CN108588454A (zh) | 一种钒铝钼铌铁中间合金及其制备方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant | ||
CP03 | Change of name, title or address |
Address after: 071000 No. 359, Fazhan West Street, Qingyuan District, Baoding City, Hebei Province Patentee after: Lizhong Sitong light alloy Group Co.,Ltd. Address before: 071100 no.359, Fazhan West Street, Qingyuan District, Baoding City, Hebei Province Patentee before: HEBEI SITONG NEW METAL MATERIAL Co.,Ltd. |
|
CP03 | Change of name, title or address |