CN116426806A

CN116426806A - 钒铬钼铝合金及其制备方法

Info

Publication number: CN116426806A
Application number: CN202310308839.0A
Authority: CN
Inventors: 李建兵; 李晓东; 倪航星; 麻建军; 王鹏
Original assignee: CNMC NINGXIA ORIENT GROUP CO LTD
Current assignee: CNMC NINGXIA ORIENT GROUP CO LTD
Priority date: 2023-03-27
Filing date: 2023-03-27
Publication date: 2023-07-14

Abstract

本申请涉及一种钒铬钼铝合金，钒铬钼铝合金的成分中，按元素质量百分比计：V(35～40)％、Mo(18～23)％、Cr(25～30)％、余量为Al，不可避免的杂质含量小于1％。本申请还公开一种制备方法，用于制备上述的钒铬钼铝合金，包括：取五氧化二钒、三氧化二铬、三氧化钼、氧化钙和氟化钙分别烘干，烘干温度为100℃～200℃，烘干时间为4h～8h；将五氧化二钒、三氧化二铬、三氧化钼、氧化钙、氟化钙和铝粒分别按预设比例称量后进行混合，混料时间不少于30min；把混合物料投入石墨炉体中，并加入点火剂，再发生铝热还原反应，待反应结束后静置冷却得到钒铬钼铝合金。上述方案能够解决制备TB2钛合金存在合金组织高密度夹杂或偏析和元素不均匀而影响合金产品性质的问题。

Description

钒铬钼铝合金及其制备方法

技术领域

本申请涉及钒铬钼铝合金技术领域，特别是涉及一种钒铬钼铝合金及其制备方法。

背景技术

钛合金指的是多种用钛与其他金属制成的合金金属，钛合金强度高、耐蚀性好、耐热性高，主要是发展航空发动机用的高温钛合金和机体用的结构钛合金，其中，TB2钛合金的名义成分为Ti-5Mo-5V-8Cr-3Al，是一种亚稳定β型钛合金，具有冷成型性好、时效强度和断裂韧性高、淬透深度大、耐蚀性好等特点，常用于制造固体火箭发动机壳体、钣金件、压力容器、飞机导弹的蒙皮、星箭连接带等，在航空、航天、国防工业中得到广泛的应用，其组成元素特点是元素多元化及高含量化。

TB2钛合金主要合金元素含有V、Cr、Mo等高熔点元素，如果这些元素以金属单质方式加入，因熔点高低不同，熔炼时电极块中各原料的熔化速率也会不同，易导致高密度金属未能全部融入，造成高密度夹杂或偏析。这些缺陷给TB2钛合金的应用带来风险，制成零件后会因为夹杂或偏析引起裂纹源，从而在零部件服役状态下造成异常断裂。因此，单独加入纯金属元素到TB2钛合金中是不可取的。

如果这些元素以合金方式加入，TB2钛合金的中间合金大多采用二元合金，为达到TB2钛合金使用时的性能要求，需要添加几种二元合金，通常以Ti为基体，其它元素以AlV85中间合金、AlMo65中间合金、金属Cr粉和Al豆的形式添加，由于添加原料品种多，各原料之间存在较大粒度差、密度差、熔点差，使得配料复杂、混料均匀性差、熔炼难度大，从而导致TB2钛合金依然存在成分偏析、元素分布不均、气体杂质含量高等问题。

可见，相关技术中制备TB2钛合金存在合金组织高密度夹杂或偏析、元素不均匀、合金中气体杂质含量高而影响合金产品性质的问题。

发明内容

基于此，有必要针对相关技术中制备TB2钛合金存在合金组织高密度夹杂或偏析、元素不均匀、合金中气体杂质含量高而影响合金产品性质的问题。提供一种钒铬钼铝合金及其制备方法，在以钒铬钼铝合金为中间合金来完成TB2钛合金的制备，钒铬钼铝合金使得制备配料单一，避免存在较大粒度差、密度差和熔点差而导致配料复杂、混料均匀性差、熔炼难度大，从而保证TB2钛合金的制备能够成分均匀化，避免TB2钛合金存在合金组织高密度夹杂或偏析、元素不均匀、合金中气体杂质含量高。

一种钒铬钼铝合金，所述钒铬钼铝合金的成分中，按元素质量百分比计：V(35～40)％、Mo(18～23)％、Cr(25～30)％、余量为Al(12～17)％，不可避免的杂质含量小于1％。

优选地，上述一种钒铬钼铝合金中，所述钒铬钼铝合金的成分中，杂质中成分为Fe≤0.2％、Si≤0.2％、O≤0.1％、N≤0.010％。

基于上述的钒铬钼铝合金，本申请还公开一种钒铬钼铝合金的制备方法，用于制备上述的钒铬钼铝合金，包括以下步骤：

S10.取五氧化二钒、三氧化二铬、三氧化钼、氧化钙和氟化钙分别烘干，烘干温度为100℃～200℃，烘干时间为4h～8h；

S20.按质量配比V₂O₅(25～35)％、MoO₃(10～15)％、Cr₂O₃：(15～25)％、铝粒：(30～35)％、CaO(1～5)％和CaF₂(0.5～2)％对所述铝粒和烘干后的所述五氧化二钒、所述三氧化二铬、所述三氧化钼、所述氧化钙及所述氟化钙分别称量后进行混料，得到混合物料，混料时间不少于30min；

S30.将石墨炉体内部清理干净，在所述石墨炉体内壁涂刷CaO保护层(CaO保护层为粉状CaO加水搅拌均匀而成，CaO和水的质量比为1∶(2～4))，用专用烘烤器烘烤30min，将表面水分烘干待用，把所述混合物料投入所述石墨炉体中，并加入点火剂，再发生铝热还原反应，待反应结束后静置冷却得到钒铬钼铝合金。CaO保护层为粉状CaO加水搅拌均匀而成，CaO和水的质量比为1∶(2～4))，用专用烘烤器烘烤30min，将表面水分烘干待用。

优选地，上述一种钒铬钼铝合金制备方法中，在所述S10步骤中，所述五氧化二钒的化学成分：V2O5≥99.0％、Fe≤0.06％、Si≤0.06％、K2O+Na2O≤0.4％，所述五氧化二钒的粒度300目以下≤1mm；所述三氧化二铬的化学成分：Cr2O3≥99.0％、Fe≤0.05％、Si≤0.02％，所述三氧化二铬的粒度≤1300目mm；所述三氧化钼的化学成分：MoO3≥99.0％、Fe≤0.05％、Si≤0.05％、K2O+Na2O≤0.2％，所述三氧化钼的粒度≤1mm300目；所述氧化钙的化学成分：CaO≥95.0％、SiO2≤0.4％、Fe2O3≤0.15％、活性度≥360ml，所述氧化钙的粒度≤1mm300目；所述氟化钙的化学成分：CaF2≥98.5％、SiO2≤0.5％、Fe2O3≤0.015％，所述氟化钙的粒度≤1mm300目。

优选地，上述一种钒铬钼铝合金制备方法中，在所述S20步骤中，所述铝粒的化学成分：Al≥99.8％、Fe≤0.10％、Si≤0.05％，所述铝粒的粒度：10-80目。

优选地，上述一种钒铬钼铝合金制备方法中，在所述S30步骤中，所述石墨炉体中铺垫有高纯氧化铝。

优选地，上述一种钒铬钼铝合金制备方法中，在所述S30步骤中，所述点火剂为镁屑。

本申请采用的技术方案能够达到以下有益效果：

本申请实施例公开的一种钒铬钼铝合金中，钒铬钼铝合金作为制备TB2钛合金的中间合金，钒铬钼铝合金的成分中，按元素质量百分比计：V(35～40)％、Mo(18～23)％、Cr(25～30)％、余量为Al，不可避免的杂质含量小于1％，由钒铬钼铝合金的元素成分可以看出，钒元素在钛合金中可以作为稳定剂和强化剂，使钛合金具有很好的延展性和可塑性；钼能够使钛合金不发生共析反应，在高温下组织稳定性好，提高钛合金的蠕变抗力；铬能够使钛合金具有高的强度和好的塑性，并可热处理强化，但某些条件下会因析出化合物而降低塑性；铝是工业中最常用的α稳定元素，通过置换固溶强化，加入适量的铝元素可以提高室温和高温强度以及热强性。可见，钒铬钼铝合金能够有助于钛合金的成分均匀化，防止钛合金的成分偏析，同时也避免了钛合金在制备过程中加入多种二元合金而导致配料工序复杂、混料均匀性差和熔炼难度大。

本发明采用铝热还原法，利用了不同氧化物的氧化性不同，设计合理的工艺，从而在保证每个主要成分收率的同时，使综合收率也较高，达到84％。该四元合金产品也有采用单质混合熔炼得到的方法，例如采用感应熔炼工艺，由于四种金属的熔点相差非常大，感应熔炼后存在要么熔炼温度极高，使低熔点金属变质，要么熔炼温度较低，使高熔点金属未完全熔化，形成的四元合金的偏析非常严重，成分均匀性很差。而本发明采用过量的铝粒还原各种氧化物，氧化物必然被还原为单质，且铝热反应后，各物质均为熔融态，混合充分，无偏析。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面将参照相关实施例对本申请进行更全面的描述。实施例中给出了本申请的较佳实施方式。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本申请的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“顶部”、“底部”、“底端”、“顶端”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本申请实施例公开一种钒铬钼铝合金，钒铬钼铝合金作为制备TB2钛合金的中间合金，钒铬钼铝合金的成分中，按元素质量百分比计：V(35～40)％、Mo(18～23)％、Cr(25～30)％、余量为Al，不可避免的杂质含量小于1％。

由钒铬钼铝合金的元素成分可以看出，钒元素在钛合金中可以作为稳定剂和强化剂，使钛合金具有很好的延展性和可塑性；钼能够使钛合金不发生共析反应，在高温下组织稳定性好，提高钛合金的蠕变抗力；铬能够使钛合金具有高的强度和好的塑性，并可热处理强化，但某些条件下会因析出化合物而降低塑性；铝是工业中最常用的α稳定元素，通过置换固溶强化，加入适量的铝元素可以提高室温和高温强度以及热强性。可见，钒铬钼铝合金能够有助于钛合金的成分均匀化，防止钛合金的成分偏析，同时作为制备TB2钛合金的中间合金，上述元素质量百分比的钒铬钼铝合金有利于TB2钛合金的制备过程的精确配料，也避免了钛合金在制备过程中加入多种二元合金而导致配料工序复杂、混料均匀性差和熔炼难度大，从而优化钛合金熔炼时的配料工序。

在进一步的技术方案中，钒铬钼铝合金的成分中，钒铬钼铝合金的成分中，杂质中成分可以为Fe≤0.2％、Si≤0.2％、O≤0.1％、N≤0.010％，其中，硅的共析转变温度较高(860℃)，可改善合金的耐热性能，由于硅和钛的原子尺寸差别较大，在固溶体中容易在位错处偏聚，阻止位错运动，从而提高耐热性。硅除了作为固溶元素固溶于基体，还有一部分形成第二相沉淀析出，扩大了马氏体稳定存在温度区间，提高了合金硬度。对于钛合金的定向凝固生长，少量硅的加入可改善凝固组织的抗蠕变和氧化性能，但降低断裂韧性；氧、氮虽然能大幅度提高钛的强度，同时也严重降低合金的塑性，因此氧、氮要严格限制其含量。

基于本申请公开的钒铬钼铝合金，本申请还公开一种钒铬钼铝合金的制备方法，用于制备上述的钒铬钼铝合金，包括以下步骤：

在本步骤中，通过分别对五氧化二钒、三氧化二铬、三氧化钼、氧化钙和氟化钙进行烘干来去除物料中的水分，同时，去除物料中的水分也是为了避免后续发生铝热还原反应时发生喷溅，进而避免影响钒铬钼铝合金的产品收率。特别需要指出的，铝粒不需要烘干。由于其他物质为氧化物，很容易吸潮，而铝粒为单质物质，从物理性质角度而言，不容易吸潮。并且由于铝单质烘干时，一般烘干温度为100℃以上，铝表面也容易被氧化，引入杂质元素或氧化物，所以为了避免氧化物的引入，将铝粒的粒度设置为10-80目，通过较大颗粒粒径来避免自身吸潮，也避免了烘干的程序。相比较而言，其他氧化物原料的粒度控制为≤300目，且为氧化物，很容易吸潮，必须要烘干。

其中，采用CaO、CaF₂混合造渣，CaO的作用主要是降低渣系的熔点，CaF₂的作用是降低渣的粘度和提高渣的流动性，CaO、CaF₂混合造渣更有利于反应过程合金的沉降，渣和合金的分离，有利于产品收率的提高。

S20.按质量配比V₂O₅(25～35)％、MoO₃(10～15)％、Cr₂O₃：(15～25)％、铝粒：(30～35)％、CaO(1～5)％和CaF₂(0.5～2)％对铝粒和烘干后的五氧化二钒、三氧化二铬、三氧化钼、氧化钙及氟化钙分别称量后进行混料，得到混合物料，混料时间不少于30min；

在本步骤中，混料时间不少于30min，以使保证物料混合的均匀性。

S30.将石墨炉体内部清理干净，在石墨炉体内壁涂刷CaO保护层(CaO保护层为粉状CaO加水搅拌均匀而成，CaO和水的质量比为1∶(2～4))，用专用烘烤器烘烤30min，将表面水分烘干待用，把混合物料投入石墨炉体中，并加入点火剂，再发生铝热还原反应，待反应结束后静置冷却得到钒铬钼铝合金。

在本步骤中，在石墨炉体内壁涂刷一层CaO保护层，反应过程防止石墨槽内壁石墨颗粒脱落进入合金液中造成合金C含量偏高，通过本项措施合金中的C含量降至0.02％-0.03％左右。

在本步骤中，通过物料化学成分和反应热量的控制和铝热还原法来制备钒铬钼铝合金，从而降低了各元素之间的熔点差和密度差，从而避免钒铬钼铝合金在熔炼过程中因熔点差而造成的元素烧损、因密度差导致的成分不均匀等问题，以使钒铬钼铝合金具有较小的成分偏析，从而有利于在钛合金在熔炼时成分能够均匀化，避免钛合金出现高密度夹杂或偏析的问题，其中，预设比例是通过钒铬钼铝合金的元素质量百分比来换算出五氧化二钒、三氧化二铬、三氧化钼、氧化钙、氟化钙和铝粒的物料质量配比。

优选地，在S10步骤中，五氧化二钒的化学成分：V₂O₅≥99.0％、Fe≤0.06％、Si≤0.06％、K₂O+Na₂O≤0.4％，五氧化二钒的粒度300目以下；三氧化二铬的化学成分：Cr₂O₃≥99.0％、Fe≤0.05％、Si≤0.02％，三氧化二铬的粒度≤300目；三氧化钼的化学成分：MoO₃≥99.0％、Fe≤0.05％、Si≤0.05％、K₂O+Na₂O≤0.2％，三氧化钼的粒度≤300目；氧化钙的化学成分：CaO≥95.0％、SiO₂≤0.4％、Fe₂O₃≤0.15％、活性度≥360ml，氧化钙的粒度≤300目；氟化钙的化学成分：CaF₂≥98.5％、SiO₂≤0.5％、Fe₂O₃≤0.015％，氟化钙的粒度≤300目。可见，对于五氧化二钒、三氧化二铬、三氧化钼、氧化钙、氟化钙和铝粒通过在化学成分及其粒度的严格把控来避免各个物料的纯度较低和混合的物料中出现较大的粒度差，进而保证钒铬钼铝合金的制备效果。

优选地，在S20步骤中，铝粒的化学成分：Al≥99.8％、Fe≤0.10％、Si≤0.05％，铝粒的粒度：10-80目。

优选地，在S30步骤中，石墨炉体中铺垫有高纯氧化铝。

在本步骤中，由于氧化铝是采用本反应自身产生的合金渣，不会带入其它杂质，从而使得铺垫高纯氧化铝能够避免外界杂质的带入而污染产品，在铝热反应中，生成的高温的钒铬钼铝合金的液滴在接触到渣表面时，渣表层就会被高温烧结，形成光洁的釉面层，从而使其与钒铬钼铝合金分离，钒铬钼铝合金和颗粒渣就不会发生粘结现象，且分离良好，从而有利于钒铬钼铝合金的产品收率的提高。

优选地，在S30步骤中，点火剂为镁屑，其中，镁在燃烧的时候可以产生大量的热，甚至可以产生上千度的高温，因此常用作一些热反应的启动剂，比如铝热反应。

以下通过具体实验例，进一步说明本申请的技术方案及技术效果，需要说明的是，以下实验例仅仅为进一步解释本申请，并不限制本申请的技术方案。

实验例一：取五氧化二钒、三氧化二铬、三氧化钼、氧化钙和氟化钙分别烘干，烘干温度为100℃，烘干时间为4h，然后按质量配比V₂O₅(25～35)％、MoO₃(10～15)％、Cr₂O₃：(15～25)％、铝粒：(30～35)％、CaO(1～5)％和CaF2(0.5～2)％称取后，获取去水后的1.070kg五氧化二钒、0.463kg三氧化二铬、0.697kg三氧化二铬、0.07kg氧化钙和0.016kg氟化钙和1.10kg铝粒进行混合，混料时间为30min，把混合均匀的物料投入石墨炉体中，并加入点火剂，再发生铝热还原反应，待反应结束后静置冷却得到第一产物1.367kg，测算第一产物的元素质量百分比，如下表1。

V

Cr

Mo

Al

Fe

Si

O

N

35.21％

28.73％

20.82％

15.07％

0.09％

0.07％

0.01％

N＜0.010％

表1

实验例二：取五氧化二钒、三氧化二铬、三氧化钼、氧化钙和氟化钙分别烘干，烘干温度为90℃，烘干时间为4h，然后按质量配比V₂O₅(25～35)％、MoO₃(10～15)％、Cr₂O₃：(15～25)％、铝粒：(30～35)％、CaO(1～5)％和CaF₂(0.5～2)％称取后，获取去水后的1.070kg五氧化二钒、0.463kg三氧化二铬、0.697kg三氧化二铬、0.07kg氧化钙和0.016kg氟化钙和1.10kg铝粒进行混合，混料时间为30min，把混合均匀的物料投入石墨炉体中，并加入点火剂，再发生铝热还原反应，待反应结束后静置冷却得到第二产物1.293kg，测算第二产物的元素质量百分比，如下表2。

V

Cr

Mo

Al

Fe

Si

O

N

34.11％

25.58％

16.88％

23.06％

0.16％

0.15％

0.05％

N＜0.010％

表2

实验例三：取五氧化二钒、三氧化二铬、三氧化钼、氧化钙和氟化钙分别烘干，烘干温度为100℃，烘干时间为3h，然后按质量配比V₂O₅(25～35)％、MoO₃(10～15)％、Cr₂O₃：(15～25)％、铝粒：(30～35)％、CaO(1～5)％和CaF₂(0.5～2)％称取后，获取去水后的1.070kg五氧化二钒、0.463kg三氧化二铬、0.697kg三氧化二铬、0.07kg氧化钙和0.016kg氟化钙和1.10kg铝粒进行混合，混料时间为30min，把混合均匀的物料投入石墨炉体中，并加入点火剂，再发生铝热还原反应，待反应结束后静置冷却得到第三产物1.314kg，测算第三产物的元素质量百分比，如下表3。

V

Cr

Mo

Al

Fe

Si

O

N

33.87％

24.28％

17.21％

24.27％

0.15％

0.16％

0.05％

N＜0.010％

表3

实验例四：取五氧化二钒、三氧化二铬、三氧化钼、氧化钙和氟化钙分别烘干，烘干温度为100℃，烘干时间为4h，然后按质量配比V₂O₅(25～35)％、MoO₃(10～15)％、Cr₂O₃：(15～25)％、铝粒：(30～35)％、CaO(1～5)％和CaF₂(0.5～2)％称取后，获取去水后的1.070kg五氧化二钒、0.463kg三氧化二铬、0.697kg三氧化二铬、0.07kg氧化钙和0.016kg氟化钙和1.10kg铝粒进行混合，混料时间为20min，把混合均匀的物料投入石墨炉体中，并加入点火剂，再发生铝热还原反应，待反应结束后静置冷却得到第四产物1.328kg，测算第四产物的元素质量百分比，如下表4。

V

Cr

Mo

Al

Fe

Si

O

N

35.07％

23.17％

17.81％

23.57％

0.16％

0.05％

N＜0.010％

表4

实验例五：取五氧化二钒、三氧化二铬、三氧化钼、氧化钙和氟化钙分别烘干，烘干温度为200℃，烘干时间为4h，然后按质量配比V₂O₅(25～35)％、MoO₃(10～15)％、Cr₂O₃：(15～25)％、铝粒：(30～35)％、CaO(1～5)％和CaF₂(0.5～2)％称取后，获取去水后的1.070kg五氧化二钒、0.463kg三氧化二铬、0.697kg三氧化二铬、0.07kg氧化钙和0.016kg氟化钙和1.10kg铝粒进行混合，混料时间为30min，把混合均匀的物料投入石墨炉体中，并加入点火剂，再发生铝热还原反应，待反应结束后静置冷却得到第五产物1.371kg，测算第五产物的元素质量百分比，如下表5。

V

Cr

Mo

Al

Fe

Si

O

N

35.21％

28.73％

20.82％

14.87％

0.16％

0.14％

0.06％

N＜0.010％

表5

实验例六：取五氧化二钒、三氧化二铬、三氧化钼、氧化钙和氟化钙分别烘干，烘干温度为220℃，烘干时间为4h，然后按质量配比V₂O₅(25～35)％、MoO₃(10～15)％、Cr₂O₃：(15～25)％、铝粒：(30～35)％、CaO(1～5)％和CaF₂(0.5～2)％称取后，获取去水后的1.070kg五氧化二钒、0.463kg三氧化二铬、0.697kg三氧化二铬、0.07kg氧化钙和0.016kg氟化钙和1.10kg铝粒进行混合，混料时间为30min，把混合均匀的物料投入石墨炉体中，并加入点火剂，再发生铝热还原反应，待反应结束后静置冷却得到第六产物1.336kg，测算第六产物的元素质量百分比，如下表6。

V

Cr

Mo

Al

Fe

Si

O

N

35.18％

25.51％

19.91％

19.03-％

0.16％

0.14％

0.06％

N＜0.010％

表6

实验例七：取五氧化二钒、三氧化二铬、三氧化钼、氧化钙和氟化钙分别烘干，烘干温度为150℃，烘干时间为6h，然后按质量配比V₂O₅(25～35)％、MoO₃(10～15)％、Cr₂O₃：(15～25)％、铝粒：(30～35)％、CaO(1～5)％和CaF₂(0.5～2)％称取后，获取去水后的1.070kg五氧化二钒、0.463kg三氧化二铬、0.697kg三氧化二铬、0.07kg氧化钙和0.016kg氟化钙和1.10kg铝粒进行混合，混料时间为30min，把混合均匀的物料投入石墨炉体中，并加入点火剂，再发生铝热还原反应，待反应结束后静置冷却得到第七产物1.373kg，测算第七产物的元素质量百分比，如下表7。

V

Cr

Mo

Al

Fe

Si

O

N

36.03％

27.56％

19.68％

16.39％

0.14％

0.15％

0.04％

N＜0.010％

表7

实验例八：取五氧化二钒、三氧化二铬、三氧化钼、氧化钙和氟化钙分别烘干，烘干温度为150℃，烘干时间为6h，然后按质量配比V₂O₅(25～35)％、MoO₃(10～15)％、Cr₂O₃：(15～25)％、铝粒：(30～35)％、CaO(1～5)％和CaF₂(0.5～2)％称取后，获取去水后的1.070kg五氧化二钒、0.463kg三氧化二铬、0.697kg三氧化二铬、0.07kg氧化钙和0.016kg氟化钙和1.10kg铝粒进行混合，混料时间为40min，把混合均匀的物料投入石墨炉体中，并加入点火剂，再发生铝热还原反应，待反应结束后静置冷却得到第八产物1.378kg，测算第八产物的元素质量百分比，如下表8。

V

Cr

Mo

Al

Fe

Si

O

N

36.56％

27.59％

19.88％

15.63％

0.13％

0.15％

0.05％

N＜0.010％

表8

通过上述各表数据可知，通过分析实验例一和实验例二的检测数据中，由于烘干温度不同，第二产物中的Mo的元素质量比低于钒铬钼铝合金的元素质量比，可见，烘干温度不得低于100℃；通过分析实验例一和实验例三的检测数据中，由于烘干时间不同，第三产物中的Mo和Cr的元素质量比低于钒铬钼铝合金元素质量比，可见，烘干时间不得少于4h；通过分析实验例一和实验例四的检测数据中，由于混料时间不同，第四产物中的Mo和Cr的元素质量比低于钒铬钼铝合金的元素质量比，可见，混料时间不得少于30min；通过分析实验例一、实验例五和实验例六的检测数据中，在实验例一和实验例五中，烘干温度不同，而第一产物与第五产物的元素质量比相差不大，且均符合钒铬钼铝合金的元素质量比，在实验例五和实验例六中，由于烘干时间不同，第六产物中的Cr的元素质量比低于钒铬钼铝合金的元素质量比，可见，烘干温度不得少于高于200℃；通过分析实验例七和实验例八的检测数据中，发现随着混料时间越长，得到的第八产物中的V、Cr和Mo的元素质量比均多于比第七产物元素中的中的V、Cr和Mo的元素质量比，且第七产物的元素质量比和第八产物的元素质量比均符合钒铬钼铝合金元素质量比，可见，混料时间越长，使得混合物料混合的越均匀，以使铝热还原反应越充分。此处通过不同对比例的设计，对多个工艺参数进行实验，得到最优工艺参数。

对于实施例1而言，计算各成分的收率及综合收率如下：

V的收率计算为：

其中，1.367为实施例所生产的合金的量，0.3521为生产的合金中V的含量，1.07是五氧化二钒的质量，99.5％是中五氧化二钒的纯度，0.56是五氧化二钒中钒的理论含量。

Mo的收率计算为：

Cr的收率计算为：

总收率为：

通过上述计算过程可知，利用氧化物采用铝热还原法制备得到的本发明的四元合金产物，钒的收率达到80.73％、钼的收率达到92.62％、铬的收率达到82.79％、综合收率达到84.08％。虽然单独成分收率部分指标劣于采用单物质或双物质反应的收率，但是本发明采用三种氧化物原料同时铝热反应，反应速度很快，时间很短，且多种物质同时反应，不可控因素很多，虽然劣于现有技术，但是采用本发明的工艺方法，在单独成分的收率可以达到80％以上的同时，综合收率达到84％。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims

1.一种钒铬钼铝合金，其特征在于：所述钒铬钼铝合金的成分中，按元素质量百分比计：V(35～40)％、Mo(18～23)％、Cr(25～30)％、余量为Al，不可避免的杂质含量小于1％。

2.根据权利要求1所述的钒铬钼铝合金，其特征在于，所述钒铬钼铝合金的成分中，杂质中成分为Fe≤0.2％、Si≤0.2％、O≤0.1％、N≤0.010％。

3.一种钒铬钼铝合金的制备方法，其特征在于，用于制备如权利要求1和2中任一项所述的钒铬钼铝合金，其特征在于，包括以下步骤：

S30.将石墨炉体内部清理干净，在所述石墨炉体内壁涂刷CaO保护层把所述混合物料投入所述石墨炉体中，并加入点火剂，再发生铝热还原反应，待反应结束后静置冷却得到钒铬钼铝合金。

4.根据权利要求3所述的钒铬钼铝合金的制备方法，其特征在于，在所述S10步骤中，所述五氧化二钒的化学成分：V₂O₅≥99.0％、Fe≤0.06％、Si≤0.06％、K₂O+Na₂O≤0.4％，所述五氧化二钒的粒度300目以下；所述三氧化二铬的化学成分：Cr₂O₃≥99.0％、Fe≤0.05％、Si≤0.02％，所述三氧化二铬的粒度≤300目；所述三氧化钼的化学成分：MoO₃≥99.0％、Fe≤0.05％、Si≤0.05％、K₂O+Na₂O≤0.2％，所述三氧化钼的粒度≤300目；所述氧化钙的化学成分：CaO≥95.0％、SiO₂≤0.4％、Fe₂O₃≤0.15％、活性度≥360ml，所述氧化钙的粒度≤300目；所述氟化钙的化学成分：CaF₂≥98.5％、SiO₂≤0.5％、Fe₂0₃≤0.015％，所述氟化钙的粒度≤300目。

5.根据权利要求3所述的钒铬钼铝合金的制备方法，其特征在于，在所述S20步骤中，所述铝粒的化学成分：Al≥99.8％、Fe≤0.10％、Si≤0.05％，所述铝粒的粒度：10-80目。

6.根据权利要求3所述的钒铬钼铝合金的制备方法，其特征在于，在所述S30步骤中，所述石墨炉体中铺垫有高纯氧化铝。

7.根据权利要求3所述的钒铬钼铝合金的制备方法，其特征在于，在所述S30步骤中，所述点火剂为镁屑。