一种特碳含量范围的钒铝中间合金及其制备方法.pdf

摘要
申请专利号：	CN200910022394.X	申请日：	2009.04.30
公开号：	CN101591748A	公开日：	2009.12.02
当前法律状态：	授权	有效性：	有权
法律详情：	授权\|\|\|实质审查的生效\|\|\|公开
IPC分类号：	C22C27/02; C22C1/05; C22C14/00; C22C1/03	主分类号：	C22C27/02
申请人：	宝钛特种金属有限公司
发明人：	李彦宏; 尹淑霞; 和平志; 宋文君; 吴丕杰; 刘红; 李献军; 王昌建; 陈峰; 刘敏
地址：	721014陕西省宝鸡市渭滨区钛城路1号
优先权：
专利代理机构：	宝鸡市新发明专利事务所	代理人：	李凤岐
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内容摘要

本发明涉及一种特碳含量范围的钒铝中间合金及其制备方法，按照重量百分比计合金组成为：V 54～60，C 0.09～0.18，Al为余量。采用自蔓延法冶炼，原料重量配比为V2O5∶Al∶C∶CaF2＝1∶(0.86～1.06)∶(0.0008～0.005)∶(0.05～0.66)，原料装炉温度为35～55℃。本发明可改善钛合金铸锭发生偏析现象，且能够提高钛合金的强度，易于破碎、储存和运输。制备方法简单，成本低，节能环保。

权利要求书

1、  一种特碳含量范围的钒铝中间合金，其特征在于按照重量百分比计合金组成为：V 54～60，C 0.09～0.18，Al为余量。

2、  按照权利要求1所述的特碳含量范围的钒铝中间合金，其特征在于按照重量百分比计合金组成为：V 56.5～58.5，C 0.12～0.16，残余元素O≤0.15，Fe≤0.25，Si≤0.25，Al为余量。

3、  一种权利要求1所述的特碳含量范围的钒铝中间合金的制备方法，其特征在于：采用自蔓延法冶炼，原料重量配比为V₂O₅∶Al∶C∶CaF₂＝1∶(0.86～1.06)∶(0.0008～0.005)∶(0.05～0.66)，原料装炉温度为35～55℃。

4、  按照权利要求3所述的特碳含量范围的钒铝中间合金的制备方法，其特征在于：原料烘干温度为80～120℃，烘干时间不少于24小时。

说明书

一种特碳含量范围的钒铝中间合金及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种特碳含量范围的钒铝中间合金及其制备方法。
背景技术
钒铝中间合金是钛合金生产中的重要原料，钒铝中间合金质量的好坏直接影响钛合金的性能。随着钛合金的不断发展，对钛合金的要求也在不断提高。钛合金的偏析影响钛合金组织，钛合金的组织缺陷例如间隙元素偏析对钛合金的使用寿命、性能方面存在致命的影响。C元素属于间隙元素，产生的偏析通常都很硬，会损害疲劳强度和塑性。钛的碳化物都有较高的熔点，在钛合金熔炼时难于熔化和充分散开，因此原材料中要求C含量越低越好。然而在特定范围内的C元素，对钛合金不仅无害，而且能对钛合金的强度产生有益的贡献。
发明内容
本发明解决的技术问题：提供一种特碳含量范围的钒铝中间合金及其制备方法，在保证主成份含量的前提下，严格控制杂质的含量，适当提高碳含量，确保钒铝中间合金性能稳定，满足生产特殊钛合金的要求，有效地改善合金化程度，防止成分偏析的发生，提高钛合金的强度。且制备方法简单、成本低，熔炼速度快、生产效率高。
本发明的技术解决方案：
一种特碳含量范围的钒铝中间合金，按照重量百分比计合金组成为：V54～60，C 0.09～0.18，Al为余量。
按照重量百分比计较佳的合金组成为：V 56.5～58.5，C 0.12～0.16，残余元素O≤0.15，Fe≤0.25，Si≤0.25，Al为余量。
一种特碳含量范围的钒铝中间合金的制备方法：采用白蔓延法冶炼，原料重量配比为V₂O₅∶Al∶C∶CaF₂＝1∶(0.86～1.06)∶(0.0008～0.005)∶(0.05～0.66)，原料装炉温度为35～55℃。
原料烘干温度为80～120℃，烘干时间不少于24小时。
本发明与现有技术相比具有的优点和效果：
1.本发明以合金的形式加入到海绵钛中，改善了钛合金的合金化条件，可防止钛合金铸锭发生偏析现象。
2.本发明抗氧化性能好，便于储存。
3.本发明通过适当提高碳含量，能够提高钛合金的强度。
4.本发明具有脆性好、易破碎的特点，缩短了中间合金的生产过程，降低了生产成本。
5.本发明制备方法简单、反应稳定、迅速，不耗电，节能环保，且合金成型好。
具体实施方式
实施例一：
1、原料重量配比：V₂O₅ 3.545kg，Al 3.205kg，C 0.004kg，CaF₂ 0.245kg。
2、制备方法：采用自蔓延法冶炼。首先将上述原料烘干，烘干温度为80～120℃，烘干时间不少于24小时。然后按上述原料重量配比称取原料，将称取的原料充分混合均匀后装入专用坩锅，原料装炉温度为35～55℃。用易燃物引燃，燃烧迅速蔓延到整个物料区，化学反应产生的热量能够满足维持物料自身稳定、彻底燃烧需要的能量。同时，物料在高温熔池里产生自动搅拌，完成氧化还原反应及其他化学反应，熔渣上浮，完成熔炼，反应时间20秒。反应完成后常温冷却出炉、喷丸、破碎、磁选、过筛、检验、包装。其中破碎粒度控制在0.25～6.3mm，并进行X射线在线检测，除去铁及高密度夹杂后密封包装。
3、成品检测结果(重量％)：V 57.21，C 0.15，O 0.05，Fe 0.14，Si 0.11，余量为Al。
实施例二：
1、原料重量配比：V₂O₅ 45.565kg，Al 41.195kg，C 0.0514kg，CaF₂3.190kg。
2、制备方法：与实施例1基本相同，不同之处是反应时间为55s。
3、成品检测结果(重量％)：V 58.25，C 0.13，O 0.08，Fe 0.13，Si 0.10，余量为Al。
实施例三：
1、原料重量配比：V₂O₅ 3.540kg，Al 3.210kg，C 0.005kg，CaF₂ 0.245kg。
2、制备方法：与实施例1基本相同，不同之处是反应时间为55s。
3、成品检测结果(重量％)：V 56.70，C 0.14，O 0.07，Fe 0.11，Si 0.09，余量为Al。