專利名稱：一種釩鋁合金的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種釩鋁合金的制備方法，涉及一種生產(chǎn)鈦合金的釩鋁中間合金的制備方法。
背景技術(shù)：
鈦合金被廣泛應(yīng)用于軍事工業(yè)、航空航天工業(yè)和民用工業(yè)，釩鋁中間合金是生產(chǎn) 鈦合金的重要原料。目前，釩鋁合金生產(chǎn)主要采用傳統(tǒng)的金屬熱還原法(一步法)，這種方 法生產(chǎn)的產(chǎn)品雜質(zhì)含量高，特別是氧、碳和氮含量較高，均勻性差，V元素含量不好掌握。而 且在釩鋁合金精煉過程中，受釩鋁合金熔點(diǎn)、磁導(dǎo)率、電阻率等物理因素的影響，釩鋁合金 在中頻真空感應(yīng)電爐中熔化困難，釩鋁合金精煉效果難以達(dá)到要求，難以滿足高端鈦合金 產(chǎn)品的需要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是針對上述已有技術(shù)存在的不足，提供一種能有效降低雜質(zhì)含 量，提高合金的均勻性，提高產(chǎn)品品質(zhì)的釩鋁合金的制備方法。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。一種釩鋁合金的制備方法，其特征在于其制備過程是首先采用金屬熱還原法，以 一部分鋁作為還原劑還原五氧化二釩制備出一步釩鋁合金；再將制備出的一步釩鋁合金破 碎、烘干后再加入部分鋁，在真空中頻感應(yīng)爐進(jìn)行二步熔煉，得到釩鋁合金最終產(chǎn)品。本發(fā)明的一種釩鋁合金的制備方法，其特征在于其作為還原劑的部分鋁和在制備 出的一步釩鋁合金中加入的部分鋁之和等于制備出釩鋁合金最終產(chǎn)品所需的鋁的總量。本發(fā)明的一種釩鋁合金的制備方法，其特征在于作為還原劑的部分鋁和在制備出 的一步釩鋁合金中加入的部分鋁的比例為90% -98% 2% -10%。本發(fā)明的一種釩鋁合金的制備方法，其特征在于制備出的一步釩鋁合金破碎粒度 為 30-50mmo本發(fā)明的一種釩鋁合金的制備方法，其特征在于其烘干過程是在120°C烘干窯內(nèi) 烘干10-12小時(shí)。本發(fā)明的一種釩鋁合金的制備方法，其特征在于將制備出的一步釩鋁合金破碎、 烘干后加入的鋁是鋁豆，裝料時(shí)在真空中頻感應(yīng)爐坩鍋內(nèi)先加入1/3金屬熱還原法釩鋁合 金部分破碎料，再加入鋁豆并居中集中放置，再在鋁豆上加余下的金屬熱還原法釩鋁合金 部分破碎料，并搗實(shí)。其目的是使在坩鍋中的熔煉爐料的鋁豆能形成熔池，達(dá)到合金熔化的 目的，同時(shí)最大限度節(jié)省電能。本發(fā)明的方法，將金屬熱還原法(一步法)將鋁做為還原劑，通過化學(xué)反應(yīng) 3V205+10A1 = 5A1205+6V生產(chǎn)出一步釩鋁合金產(chǎn)品，冶煉一步釩鋁合金時(shí)鋁留出一少部分， 在真空中頻感應(yīng)爐精煉時(shí)加入。按照不同原料配比可生產(chǎn)出不同釩含量的釩鋁合金。本發(fā) 明的方法，有效解決了釩鋁合金在中頻真空感應(yīng)電爐中熔化的難題，而且從合金的外觀質(zhì) 量、致密度、雜質(zhì)成分、均勻度等方面比較均優(yōu)于一步法合金，達(dá)到了精煉的目的。同時(shí)這種工藝精煉釩鋁合金，送電功率較低就能完全熔化，節(jié)能效果明顯。
具體實(shí)施例方式一種釩鋁合金的制備方法，其制備過程是首先采用金屬熱還原法，以鋁作為還原 劑還原五氧化二釩制備出一步釩鋁合金；再將制備出的一步釩鋁合金破碎后加入鋁，在真 空中頻感應(yīng)爐進(jìn)行二步精煉，得到釩鋁合金最終產(chǎn)品。且將制備出的一步釩鋁合金破碎、烘 干后加入的鋁是鋁豆，裝料時(shí)在真空中頻感應(yīng)爐坩鍋內(nèi)先加入金屬熱還原法釩鋁合金部分 破碎料，再加入鋁豆并居中集中放置，再在鋁豆上加余下的金屬熱還原法釩鋁合金部分破 碎料，并搗實(shí)。實(shí)施例1制備牌號為A1V40的釩鋁合金。首先將V205100kg、Al 126kg，采用金屬熱還原法，以鋁作為還原劑還原五氧化二 釩制備出一步釩鋁合金；再將制備出的一步釩鋁合金破碎成粒度為30-50mm，在120°C烘干 窯內(nèi)烘干10-12小時(shí)，再加入鋁豆7. 45kg，在真空中頻感應(yīng)爐進(jìn)行二步精煉，得到釩鋁合金 最終產(chǎn)品，其釩鋁合金最終產(chǎn)品成份為V38. 0 42. 0，F(xiàn)e小于0. 25，Si小于0. 25，C小于 0. 08，0小于0. 05，鋁為余量。合金雜質(zhì)含量低，合金的均勻性好。實(shí)施例2制備牌號為A1V50的釩鋁合金。首先將V205100kg、Al 100kg，采用金屬熱還原法，以鋁作為還原劑還原五氧化二釩 制備出一步釩鋁合金；再將制備出的一步釩鋁合金破碎粒度為30-50mm，在120°C烘干窯內(nèi) 烘干12小時(shí)，再加入鋁豆5. 45kg，在真空中頻感應(yīng)爐進(jìn)行二步精煉，得到釩鋁合金最終產(chǎn) 品，其釩鋁合金最終產(chǎn)品成份為V45. 0 55. 0，F(xiàn)e小于0. 25，Si小于0. 25，C小于0. 08，0 小于0. 05，鋁為余量。合金雜質(zhì)含量低，合金的均勻性好。實(shí)施例3制備牌號為A1V55的釩鋁合金。首先將V205100kg、Al 86kg，采用金屬熱還原法，以鋁作為還原劑還原五氧化二釩 制備出一步釩鋁合金；再將制備出的一步釩鋁合金破碎粒度為30-50mm，在120°C烘干窯內(nèi) 烘干11小時(shí)，再加入鋁豆9. 27kg，在真空中頻感應(yīng)爐進(jìn)行二步精煉，得到釩鋁合金最終產(chǎn) 品，其釩鋁合金最終產(chǎn)品成份為V50. 0 60. 0，F(xiàn)e小于0. 28，Si小于0. 28，C小于0. 10，0 小于0. 08，鋁為余量。合金雜質(zhì)含量低，合金的均勻性好。實(shí)施例4制備牌號為A1V85的釩鋁合金。首先將V205100kg、Al 53kg，采用金屬熱還原法，以鋁作為還原劑還原五氧化二釩 制備出一步釩鋁合金；再將制備出的一步釩鋁合金破碎粒度為30-50mm，在120°C烘干窯內(nèi) 烘干12小時(shí)，再加入鋁豆6. 33kg，在真空中頻感應(yīng)爐進(jìn)行二步精煉，得到釩鋁合金最終產(chǎn) 品，其釩鋁合金最終產(chǎn)品成份為V80. 0 90. 0，F(xiàn)e小于0. 30，Si小于0. 30，C小于0. 15，0 小于0. 10，鋁為余量。合金雜質(zhì)含量低，合金的均勻性好。實(shí)施例5同一批次原料直接已有的采用鋁作為還原劑還原五氧化二釩制備出釩鋁合金和采用本發(fā)明的方法制備出的AlV55合金成分對比。 實(shí)施例5首先將V205100kg、Al 53kg，采用金屬熱還原法，以鋁作為還原劑還原五氧化二釩 制備出一步釩鋁合金；再將制備出的一步釩鋁合金破碎粒度為30-50mm，在120°C烘干窯內(nèi) 烘干10小時(shí)，再加入鋁豆5. 89kg，在真空中頻感應(yīng)爐進(jìn)行二步精煉，得到釩鋁合金最終產(chǎn) 品，合金雜質(zhì)含量低，合金的均勻性好。實(shí)施例6制備牌號為A1V40的釩鋁合金。首先將V205100kg、Al 126kg，采用金屬熱還原法，以鋁作為還原劑還原五氧化二釩 制備出一步釩鋁合金；再將制備出的一步釩鋁合金破碎成粒度為30-50mm，在120°C烘干窯 內(nèi)烘干10-12小時(shí)，再加入鋁豆2. 61kg，在真空中頻感應(yīng)爐進(jìn)行二步精煉，得到釩鋁合金最 終產(chǎn)品，合金雜質(zhì)含量低，合金的均勻性好。
權(quán)利要求
一種釩鋁合金的制備方法，其特征在于其制備過程是首先采用金屬熱還原法，以一部分鋁作為還原劑還原五氧化二釩制備出一步釩鋁合金；再將制備出的一步釩鋁合金破碎、烘干后再加入部分鋁，在真空中頻感應(yīng)爐進(jìn)行二步熔煉，得到釩鋁合金最終產(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種釩鋁合金的制備方法，其特征在于其作為還原劑的部分 鋁和在制備出的一步釩鋁合金中加入的部分鋁之和等于制備出釩鋁合金最終產(chǎn)品所需的 鋁的總量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種釩鋁合金的制備方法，其特征在于作為還原劑的部分鋁 和在制備出的一步釩鋁合金中加入的部分鋁的比例為90% -98% 10%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種釩鋁合金的制備方法，其特征在于制備出的一步釩鋁合 金破碎粒度為30-50mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種釩鋁合金的制備方法，其特征在于其烘干過程是在 120°C烘干窯內(nèi)烘干10-12小時(shí)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種釩鋁合金的制備方法，其特征在于將制備出的一步釩鋁 合金破碎、烘干后加入的鋁是鋁豆，裝料時(shí)在真空中頻感應(yīng)爐坩鍋內(nèi)先加入1/3金屬熱還 原法釩鋁合金部分破碎料，再加入鋁豆并居中集中放置，再在鋁豆上加余下的金屬熱還原 法釩鋁合金部分破碎料，并搗實(shí)，熔煉爐料時(shí)鋁豆形成熔池。
全文摘要
一種釩鋁合金的制備方法，涉及一種生產(chǎn)鈦合金的釩鋁中間合金的制備方法。其特征在于其制備過程是首先采用金屬熱還原法，以鋁作為還原劑還原五氧化二釩制備出一步釩鋁合金；再將制備出的一步釩鋁合金破碎、烘干后加入鋁，在真空中頻感應(yīng)爐進(jìn)行二步精煉，得到釩鋁合金最終產(chǎn)品。本發(fā)明的方法，將金屬熱還原法(一步法)將鋁做為還原劑，冶煉釩鋁合金時(shí)鋁留出一少部分，在真空中頻感應(yīng)爐精煉時(shí)加入。有效解決了釩鋁合金在中頻真空感應(yīng)電爐中熔化的難題，而且從合金的外觀質(zhì)量、致密度、雜質(zhì)成分、均勻度等方面比較均優(yōu)于一步法合金，達(dá)到了精煉的目的。同時(shí)這種工藝精煉釩鋁合金，送電功率較低就能完全熔化，節(jié)能效果明顯。
文檔編號C22C21/00GK101906546SQ20101023013
公開日2010年12月8日 申請日期2010年7月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月14日
發(fā)明者楊植松, 楊英君, 韓中祥 申請人:承德天大釩業(yè)有限責(zé)任公司