專利名稱：一種用于高釩鈦合金材料制造的釩鋁鈦中間合金及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種釩鋁鈦合金的制備方法，涉及一種高釩鈦合金材料的制備方法。
背景技術(shù)：
高釩鈦合金如Ti-4A1-22V、Ti-15V-3Al-3Cr-3Sn合金因其具備高強(qiáng)、高韌等優(yōu)異的力學(xué)性能，而在航空航天領(lǐng)域、體育領(lǐng)域、眼睛行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。目前國內(nèi)生產(chǎn)使用的是A1-V85合金，但因該合金雜質(zhì)量高，特別是氧元素含量高達(dá)0. 20%，導(dǎo)致生產(chǎn)的高釩鈦合金氧含量超標(biāo)，難以滿足高釩鈦合金產(chǎn)品的需要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是針對(duì)上述已有技術(shù)存在的不足，提供一種替代傳統(tǒng)使用的 A1-V85合金的釩鋁鈦合金制備方法，解決高釩鈦合金的氧含量超標(biāo)問題。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。一種用于高釩鈦合金材料制造的釩鋁鈦中間合金，其特征在于中間合金化學(xué)成分如下V65% 71%，Al 10% 14%，0^0. 10%, Ti 余量。所述的釩鋁鈦中間合金的制備方法，其特征在于制備過程是首先采用金屬熱還原法，以全部鋁作為還原劑還原五氧化二釩及二氧化鈦制備出一步釩鋁鈦合金；再將制備出的一步釩鋁鈦合金破碎、烘干后在真空中頻感應(yīng)爐進(jìn)行二次精煉，得到釩鋁鈦合金最終產(chǎn)
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ΡΠ O本發(fā)明產(chǎn)品的其特征在于化學(xué)成分沒有改變傳統(tǒng)產(chǎn)品A1-85V合金中的鋁、釩兩種元素的含量比例，添加了鈦元素，降低了釩元素的含量，同時(shí)控制住了合金中氧元素的含量，其化學(xué)成分范圍如下v :68% 71%，Al 14%，0 彡0. 10%, Ti 余量。本發(fā)明制備出的一步釩鋁鈦合金破碎、烘干后在真空中頻感應(yīng)爐進(jìn)行二次熔煉， 得到釩鋁鈦合金最終產(chǎn)品。本方法中一次將合金中的鋁元素全部加齊，避免釩鋁鈦合金在金屬熱還原過程中增氧，獲得氧含量較低的合金；在后面的二次真空感應(yīng)熔煉中合金又得到進(jìn)一步的脫氧，這是本方法的關(guān)鍵控制因素。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)方法首先通過金屬熱還原法(一步法)制備釩鋁鈦中間合金，其中將鋁作為還原劑，五氧化二釩、二氧化鈦?zhàn)鳛檠趸瘎?。化學(xué)反應(yīng)為3V205+10A1 = 5A1203+6V3Ti02+4Al = 2Al203+3Ti做出一步法的釩鋁鈦中間合金后，破碎成30mm-50mm小顆粒裝入真空感應(yīng)爐中， 進(jìn)行二次真空熔煉，得到釩鋁鈦中間合金成品。本發(fā)明產(chǎn)品的其特征在于使用原料為五氧化二釩、二氧化鈦、及鋁粉，其配料比例如下100 16. 35 73. 2，原料在80°C 100°C的環(huán)境內(nèi)烘干12小時(shí)。真空熔煉時(shí)，予真空抽空lPa。開始加熱，爐溫升至1300°C時(shí)關(guān)掉真空，充氬至0. 2 個(gè)大氣壓，完全熔化后在1500°C保溫10分鐘澆鑄。一種釩鋁鈦合金的制備方法，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、二氧化鈦制備出一步鋁釩鈦合金；再將制備出的一步釩鋁鈦合金破碎后在真空中頻感應(yīng)爐進(jìn)行二步精煉，得到釩鋁鈦合金的最終產(chǎn)品。實(shí)施例1首先將V2O5 100kg, TiO2 16. 35kg、鋁粉73. 2kg，采用金屬熱還原法，以鋁作為還原劑還原五氧化二釩和二氧化鈦制備出一步法的釩鋁鈦合金；再粉碎成30mm-50mm的顆粒，裝進(jìn)真空感應(yīng)爐精煉，精煉后粉碎成lmm-6mm得到釩鋁鈦合金成品。釩鋁鈦合金成份為 V65% 71%，A1 10% 14%，0彡0. 10%，Ti余量。合金雜質(zhì)含量低，合金的均勻性好。實(shí)施例2用本產(chǎn)品制備Ti-4A1_22V合金取海綿鈦67. 6kg、釩鋁鈦32. 3kg、鋁豆0. 13kg，制備Ti_4Al_22V合金，合金標(biāo)準(zhǔn)要求:A13. 5%~ 4. 5%, V21%~ 23%, 0 彡 0. 13%，實(shí)際成份為 Al :4. 1%, V 21. 8%, 0 0. 09%。反證案例3用傳統(tǒng)產(chǎn)品A1-85V合金制備Ti-4A1_22V合金取海綿鈦74kg、A1-85V25. 9kg、鋁豆0. 12kg，制備Ti_4Al_22V合金，合金標(biāo)準(zhǔn)要求A13. 5% 4. 5%，V21 % 23%，0 彡 0. 13%，實(shí)際成份為 Al :3. 9 %，V -.21.5%, 0 0. 16%。
權(quán)利要求
1.一種用于高釩鈦合金材料制造的釩鋁鈦中間合金，其特征在于中間合金化學(xué)成分如下V65% 71%，Al 10% 14%，0^0. 10%, Ti 余量。
2.如權(quán)利要求1所述的釩鋁鈦中間合金的制備方法，其特征在于制備過程是首先采用金屬熱還原法，以全部鋁作為還原劑還原五氧化二釩及二氧化鈦制備出一步釩鋁鈦合金； 再將制備出的一步釩鋁鈦合金破碎、烘干后在真空中頻感應(yīng)爐進(jìn)行二次精煉，得到釩鋁鈦合金最終產(chǎn)品。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種釩鋁鈦中間合金的制備方法，其特征在于使用的原料有五氧化二釩、二氧化鈦、鋁粉，且其配料比例為V2O5 TiO2 Al = 100 16. 35 73.2。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的一種釩鋁鈦中間合金的制備方法，其特征在于所制備的釩鋁鈦中間合金破碎粒度為lmm-6mm。
全文摘要
一種釩鋁鈦合金的制備方法，涉及一種高釩鈦合金材料的制備方法。其特征在于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及二氧化鈦制備出一步釩鋁鈦合金；再將制備出的一步釩鋁鈦合金破碎在真空中頻感應(yīng)爐進(jìn)行二次精煉，得到釩鋁鈦合金最終產(chǎn)品。本發(fā)明的方法，采用金屬熱還原法(一步法)，將鋁作為還原劑，制備出釩鋁鈦合金，然后再經(jīng)真空感應(yīng)熔煉爐熔煉，粉碎后得到釩鋁鈦合金的成品。本方法解決了傳統(tǒng)Al-V85合金氧元素含量高的問題，在不改變Al-V85合金中鋁、釩兩元素比例的同時(shí)，通過添加鈦元素，得到了氧含量比較低的釩鋁鈦合金，成功地控制了鈦合金鑄錠的氧含量。
文檔編號(hào)C22C1/03GK102392168SQ20111033497
公開日2012年3月28日 申請(qǐng)日期2011年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月28日
發(fā)明者張金波, 鄭杰 申請(qǐng)人:寶雞市嘉誠稀有金屬材料有限公司