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1、10申请公布号CN104099643A43申请公布日20141015CN104099643A21申请号201410364760022申请日20140729C25C3/36200601C22C21/0020060171申请人攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司地址617000四川省攀枝花市东区桃源街90号72发明人闫蓓蕾何安西穆天柱穆宏波邓斌赵三超陈兵朱福兴彭卫星74专利代理机构成都希盛知识产权代理有限公司51226代理人柯海军武森涛54发明名称钛铝合金的制备方法57摘要本发明涉及钛铝合金的制备方法，属于合金领域。本发明要解决的技术问题是提供一种钛铝合金的制备方法。本发明钛铝合金的制备方法，以钛为阳。
2、极，液态铝为阴极，在熔盐电解液中进行电解，制备得到钛铝合金；其中，熔盐电解液由主体熔盐NACLKCL和可溶性钛盐组成；熔盐电解液中按质量比，NACLKCL可溶性钛盐100110，可溶性钛盐重量以其中钛的质量计。本发明钛铝合金的制备方法采用液态铝做阴极，在熔融状态下合金化，合金化的钛铝合金沉在坩埚底部，易于分离；得到的钛铝合金产品为海绵状，易于清洗，杂质含量少，便于下一步加工。51INTCL权利要求书1页说明书3页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书3页10申请公布号CN104099643ACN104099643A1/1页21钛铝合金的制备方法，其特征在于以钛为阳。
3、极，液态铝为阴极，在熔盐电解液中进行电解，制备得到钛铝合金；其中，熔盐电解液由主体熔盐NACLKCL和可溶性钛盐组成；熔盐电解液中按质量比，NACLKCL可溶性钛盐100110，可溶性钛盐重量以其中钛的质量计。2根据权利要求1所述的钛铝合金的制备方法，其特征在于熔盐电解液中按质量比，NACLKCL可溶性钛盐10015。3根据权利要求1所述的钛铝合金的制备方法，其特征在于所述主体熔盐NACLKCL中，按质量比，NACLKCL7090100120。4根据权利要求3所述的钛铝合金的制备方法，其特征在于所述主体熔盐NACLKCL中，按质量比，优选为NACLKCL7585100105。5根据权利要求1所。
4、述的钛铝合金的制备方法，其特征在于所述可溶性钛盐为TICLX和钛酸盐中的至少一种；其中，2X4，钛酸盐为钛酸钙、钛酸铁和氟钛酸钠中的至少一种。6根据权利要求1所述的钛铝合金的制备方法，其特征在于所述阳极钛为废钛或海绵钛。7根据权利要求16任一项所述的钛铝合金的制备方法，其特征在于电解温度为700800；电解电流为210A/CM3。8根据权利要求7所述的钛铝合金的制备方法，其特征在于电解温度为750；电解电流为510A/CM3。9根据权利要求1所述的钛铝合金的制备方法，其特征在于还对得到的钛铝合金进行浸泡、洗涤、干燥。10根据权利要求9所述的钛铝合金的制备方法，其特征在于浸泡采用浓度为00100。
5、5V/V的盐酸；洗涤采用5080V/V酒精；干燥采用真空烘干。权利要求书CN104099643A1/3页3钛铝合金的制备方法技术领域0001本发明涉及钛铝合金的制备方法，属于合金领域。背景技术0002钛合金密度低，比强度高，耐腐蚀性、高温下抗蠕变性能和焊接性能良好，且生物相容性优异，被广泛用于航空航天、航海、化工、发电、汽车、体育休闲、医疗等领域。0003采用熔盐电解法制取钛铝合金已有下述几种00041、以废钛TI6AL4V为可溶阳极，在碱金属氧化物盐系中进行电解制取高玉璞、郭乃名，稀有金属，1997，单用次方法生产的钛铝合金粉中除含铝量很低以外，最主要的缺点是不同粒度含铝量不同，颗粒越小，韩。
6、亮亮越高，且随阳极回收率增加，含铝量增加，造成合金粉中含铝量不稳定，又由于铝细化晶粒，造成颗粒过细，含氧量不合格，不能满足制造结构件的要求。00052、以废钛和铝的机械混合物作为可溶阳极，电解质组成为NACLKCLMGCL2，其中含有1015的可溶钛盐，进行电解制取钛铝合金粉，采用此法生产处的钛铝合金粉，除含铝量可做得较高外，同样具有以上各项缺点。这是由于钛、铝虽是机械混合物作为阳极，但在电解温度下，实际上已完全合金化，生成了钛铝合金，所以不可避免要产生与使用钛合金完全相同的情况。00063、以废钛、铝为可溶阳极，在NACLKCL为主体含有可溶钛盐的熔盐体系中电解制取钛铝合金粉末，具体为采用钛。
7、、铝单金属分隔可溶阳极。然而此方法采取钛、铝分别精炼再合金的方法制得的金属粉末，合金化不完全，以粉末为形态的阴极产物不好分离，易存留于熔盐中，产品的夹盐率极高。0007因此，寻找一种合金化完全，取易于取出的制备钛铝合金的方法，显得尤为重要。发明内容0008本发明要解决的技术问题是提供一种钛铝合金的制备方法。0009本发明钛铝合金的制备方法，以钛为阳极，液态铝为阴极，在熔盐电解液中进行电解，制备得到钛铝合金；其中，熔盐电解液由主体熔盐NACLKCL和可溶性钛盐组成；熔盐电解液中按质量比，NACLKCL可溶性钛盐100110，可溶性钛盐重量以其中钛的质量计。0010进一步的，作为优选方案，熔盐电解。
8、液中按质量比，NACLKCL可溶性钛盐10015。0011其中，NACLKCL中，按重量比，NACLKCL7090100120；优选为NACLKCL7585100105。0012优选地，所述可溶性钛盐为TICLX和钛酸盐中的至少一种；其中，2X4，钛酸盐为钛酸钙、钛酸铁和氟钛酸钠中的至少一种。0013进一步的，作为优选方案，所述阳极钛为废钛或海绵钛。说明书CN104099643A2/3页40014进一步的，电解温度优选为700800；更优选750；电解电流优选为210A/CM3；更优选为510A/CM3。0015进一步的，作为优选方案，上述步骤完成后，还对得到的钛铝合金进行浸泡、洗涤、干燥。0。
9、016其中，浸泡采用浓度为001005V/V的盐酸；洗涤采用5080V/V酒精；干燥采用真空烘干。0017本发明有益效果00181、本发明钛铝合金的制备方法采用液态铝做阴极，在熔融状态下合金化，合金化的钛铝合金沉在坩埚底部，易于分离。对于熔盐电解工艺生产工艺，产品的分离以及后处理，较为繁琐，此工艺解决了这一问题。00192、现有电解制备钛铝合金工艺的产品多为粉末状，杂质含量高，本发明钛铝合金的制备方法以熔融态合金化，产品为海绵状，易于清洗，杂质含量少，便于下一步加工。具体实施方式0020本发明钛铝合金的制备方法，以钛为阳极，液态铝为阴极，在熔盐电解液中进行电解，制备得到钛铝合金。0021其中，。
10、为了使熔盐中的钛离子，具有反应的浓度差推动力，熔盐电解液由主体熔盐NACLKCL和可溶性钛盐组成；按质量比，NACLKCL可溶性钛盐100110；优选为NACLKCL可溶性钛盐10015；可溶性钛盐重量以其中钛的质量计。0022其中，NACLKCL中，按重量比，NACLKCL7090100120；优选为NACLKCL7585100105。0023进一步的，作为优选方案，所述可溶性钛盐为TICLX和钛酸盐中的至少一种，2X4，钛酸盐为钛酸钙、钛酸铁和氟钛酸钠中的至少一种。0024进一步的，为了节约成本，所述阳极钛优选为废钛或海绵钛。0025进一步的，钛和铝的用量根据目标合金来确定，例如制备TIA。
11、L3合金时，加入的钛、铝质量比为13。0026进一步的，电解温度为700800，优选为750；电解电流为210A/CM3，优选为510A/CM3。0027进一步的，为了清洁钛铝合金，作为优选方案，还对得到的钛铝合金进行浸泡、洗涤、干燥。作为更优选方案，浸泡采用浓度为001005V/V的盐酸；洗涤采用5080V/V酒精；并采用真空烘干，以得到纯净的钛铝合金。0028下面结合实施例对本发明的具体实施方式做进一步的描述，并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。0029实施例10030取80G铝块放置于石墨坩埚底部，作为液态阴极。将石墨坩埚置于绝缘的氧化铝坩埚内，再放置于不锈钢反应器中，以石墨坩埚。
12、为阴极。在石墨坩埚再放置制备好的NACLKCL添加3TICL2作为整个反应的熔盐体系，其中，按重量比，NACLKCL78100。取50G废钛板实际反应为20G为可溶阳极进行电解。0031750下，石墨坩埚底部的铝已经成为液态熔融，通入3A的电流，阳极溶解下来的说明书CN104099643A3/3页5钛离子与阴极铝形成合金TIAL3。反应完成后将整个坩埚用05的稀HCL浸泡去除熔盐，取出的产品再经过50酒精洗涤，真空烘干便可得到钛铝合金粉末115G。0032经测定，钛铝合金得率为90，所得钛铝合金中铝含量为50，杂质氧含量为005，杂质氮含量为007，杂质CL含量为005，FE含量001。003。
13、3实施例20034取125G铝块放置于石墨坩埚底部，作为液态阴极。将石墨坩埚置于绝缘的氧化铝坩埚内，再放置于不锈钢反应器中，以石墨坩埚为阴极。在石墨坩埚再放置制备好的NACLKCL添加5氟钛酸钠作为整个反应的熔盐体系，其中，按重量比，NACLKCL70100。取70G海绵钛为可溶阳极进行电解。0035730下，石墨坩埚底部的铝已经成为液态熔融，通入5A的电流，阳极溶解下来的钛离子与阴极铝形成合金TIAL3。反应完成后将整个坩埚用05的稀HCL浸泡去除熔盐，取出的产品再经过50酒精洗涤，真空烘干便可得到钛铝合金粉末178G。0036经测定，钛铝合金得率为918，所得钛铝合金中铝含量为55，杂质氧。
14、含量为004，杂质氮含量为005，杂质CL含量为006，FE含量001。0037实施例30038取170G铝块放置于石墨坩埚底部，作为液态阴极。将石墨坩埚置于绝缘的氧化铝坩埚内，再放置于不锈钢反应器中，以石墨坩埚为阴极。在石墨坩埚再放置制备好的NACLKCL添加6钛酸钙作为整个反应的熔盐体系，其中，按重量比，NACLKCL80115。取100G海绵钛为可溶阳极进行电解。0039780下，石墨坩埚底部的铝已经成为液态熔融，通入10A的电流，阳极溶解下来的钛离子与阴极铝形成合金TIAL3。反应完成后将整个坩埚用05的稀HCL浸泡去除熔盐，取出的产品再经过50酒精洗涤，真空烘干便可得到钛铝合金粉末245G。0040经测定，钛铝合金得率为94，所得钛铝合金中铝含量为56，杂质氧含量为006，杂质氮含量为004，杂质CL含量为004，FE含量001。说明书CN104099643A。