CN1243842C - 铝钨系中间合金及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及合金技术，具体地说是一种铝钨系中间合金及其制备方法。按重量百分比计，其成分为：10～75钨、0～75铌、0～75钼、0～20钛、铝余量。制备可以采用炉外点火冶炼法：原料烘干温度70～80℃，配料时加入配料渣子，加入量为原料总重量的5～15%；亦可采用中频炉熔化法：按所述配比配料时加入防氧化剂和助熔剂。本发明铝钨系中间合金熔点远低于金属单质的熔点，使钛合金的制备熔炼过程稳定，避免了由于金属单质熔点不一致，所施加的熔炼电流忽高忽低不容易控制的现象；加工过程简单易行，不需特殊设备，采用本发明铝钨系中间合金制备钛合金时，可以合金包方式加入，电损耗小、成本低，方便了制备。
Description
技术领域
本发明涉及合金技术，具体地说是一种铝钨系中间合金及其制备方法。
背景技术
在现有技术中，钛合金的制备需分别加入各种金属单质，特别是铝、钨、铌、钼、钛金属单质，熔炼过程中，由于上述金属单质熔点不一致，所施加的熔炼电流忽高忽低不容易控制，导致熔炼不稳定。如能将铝、钨、铌、钼、钛金属单质以中间合金形式加入钛合金中，就会避免类似问题发生，但是目前还没有铝钨系中间合金的研制结果。
发明内容
为了克服上述不足，本发明的目的是在于提供一种铝钨系中间合金及其制备方法。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：
铝钨系中间合金，按重量百分比计，其成分为：10～75钨、0～75铌、0～75钼、0～20钛、铝余量；
制备方法为：
1.采用炉外点火冶炼法：常规步骤操作，原料烘干温度70～80℃，配料时加入配料渣子降低热量，反应平稳，合金形成好，配料渣子加入量为原料总重量的5～15％，原料温度控制在35～60℃范围内；
2.中频炉熔化法：按所述配比配料时加入防氧化剂和助熔剂，解决铝和钨合金自身氧化问题，防氧化剂加入量为原料总重量的3～10％，还可以降低熔点；助熔剂加入量为原料总重量的3～10％，铝的配比能保证铝含量。
其中：以三氧化钨为防氧化剂；助熔剂可以是氯酸钾、亚硝酸钠或三氧化钨。
本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：
1.本发明铝钨系中间合金熔点远低于金属单质的熔点(如钨熔点为3500℃，本发铝钨中间合金熔点为2100℃)，使钛合金的制备熔炼过程稳定，避免了由于金属单质熔点不一致，所施加的熔炼电流忽高忽低不容易控制的现象。
2.本发明加工过程简单易行，不需特殊设备，采用本发明铝钨系中间合金制备钛合金时，可以合金包方式加入，电损耗小、成本低，方便了制备。
具体实施方式
实施例1
铝钨系中间合金，按重量百分比计，制取AlWNb合金，成分为：30％钨、27％铌、铝余量；
制备方法如下：
1)采用炉外点火冶炼法：采用石墨内衬炉，常规步骤，经烘干、砌炉、按所述配比取WO3 1kg，Nb2O5 1.010kg，Al 0.88kg，Ca F2 0.5kg配料(其中Ca F2为造渣剂)、均匀混料、装炉、冶炼、冷却、启炉、称重、精整、破碎、磁选、包装，操作参数：原料烘干温度75±5℃，采用镁屑点火方式冶炼，冷却24小时，配料时以氯酸钾KClO3为催化剂，加入量为原料总重量的3.4％，0.13kg，用配料渣子降低热量，反应平稳，合金形成好，取本炉配料渣子加入量为原料总重量的7.85％(量为0.30kg)，原料温度控制在40℃使冶炼过程平稳，合金化好，采用颚式破碎控制粒度至0.25～6.0mm，人工磁选，除去铁杂质后密封包装。
2)亦可采用中频炉熔化法：采用中频炉，按所述配比配料，配料时加入三氧化钨为防氧化剂和氯酸钾为助熔剂，解决铝和钨合金自身氧化问题，防氧化剂加入量为原料总重量的5％，降低熔点，助熔剂加入量为原料总重量的3％，铝的配比能保证铝含量；步骤为：取W 28kg，Nb 26kg，Al 46％，W2O3 5kg，KClO3 3kg，配料、混料、装炉、升温、控制温度在3000～3600℃，至熔化完全，将熔化的合金倒入模具中自然冷却至室温，启锭，打去表面的氧化膜，破碎、磁选、包装。
本发明产品合金化好，均匀性强，可作为钛合金的添加剂，应用于飞机的发动机轮片起到耐磨、耐高温作用，使叶轮在5000度下可连续工作5000小时而不变形。
实施例2
与实施例1不同之处在于：
制取AlWMoTi合金，成分为：13％钨、26％钼、8％钛、53％铝；
1)采用炉外点火冶炼法：
配料比：MoO3 0.6kg，WO3 0.5kg，TiO2 0.4kg，Al 3kg，CaF2 4.16kg，KClO3 0.6kg，配料渣子0.6kg；
2)采用中频炉熔化法：制取AlWMoTi合金，成分为：13％钨、26％钼、8％钛、53％铝；冶金配料比：Mo 2kg，W 1kg，Ti 0.7kg，Al 5.6kg，WO3 0.7kg，NaNO2 0.6kg。
实施例3
与实施例1不同之处在于：
制取AlW合金，成分为：50％钨、50％铝；
1)采用炉外点火冶炼法：
配料比：WO3 1.0kg，Al 1.24kg，CaF2 0.40kg，KClO3 0.10kg，渣子0.30kg。
2)采用中频炉熔化法：制取AlW合金，成分为：50％钨、50％铝；冶金配料比：Al 1kg，W 1kg；0.1kg三氧化钨为防氧化剂；以0.1kg亚硝酸钠为助熔剂。
AlW系合金特点：具有一定的韧性(用16镑大锤才能将其砸碎)，容易破碎，合金化好，均匀性强。
Claims (5)
1.一种铝钨系中间合金，其特征在于：按重量百分比计，铝钨系中间合金成分为：13％钨、26％钼、8％钛、53％铝。
2.一种权利要求1所述的铝钨系中间合金的制备方法，其特征在于采用炉外点火冶炼法：按所述配比配料，操作参数：原料烘干温度70～80℃，采用镁屑点火方式冶炼，配料时以氯酸钾KClO3为催化剂，加入量为原料总重量的3.3％或6％，配料时加入配料渣子，加入量为原料总重量的5-15％。
3.一种权利要求1所述的铝钨系中间合金的制备方法，其特征在于采用中频炉熔化法：按所述配比配料时加入防氧化剂和助熔剂，防氧化剂加入量为原料总重量的3～10％，助熔剂加入量为原料总重量的3～10％；控制温度在3000～3600℃。
4.按照权利要求3所述的铝钨系中间合金的制备方法，其特征在于：其中：以三氧化钨为防氧化剂。
5.按照权利要求3所述的铝钨系中间合金的制备方法，其特征在于：助熔剂采用氯酸钾、亚硝酸钠或三氧化钨。
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