[發明專利]一種NbZr10合金鑄錠的制備方法

無效

• 申請號: 201210371112.9
• 申請日: 2012-09-28
• 公開（公告）號: CN102888547A
• 公開（公告）日: 2013-01-23
• 發明（設計）人: 李玉儒;馬小紅;張偉峰
• 申請（專利權）人: 寶雞市亨信稀有金屬有限公司
• 主分類號: C22C27/02
• 分類號: C22C27/02;C22C1/02
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 涂秀清

技術領域

本發明涉及一種NbZr10合金鑄錠的制備方法領域。

背景技術

NbZr10合金是鈮合金中最新開發的一種合金，由于其獨特的性能，已應用于真空濺射的建筑玻璃，太陽能，光伏的鍍膜，具有很大的市場前景和經濟效益。由于用于制備NbZr10合金鑄錠中的鈮的比重為8570kg/㎡，熔點為2477℃，具有比重大及熔點高，一般采用電子轟擊爐熔煉常用的鈮合金鑄錠，但在采用常規的電子轟擊爐熔煉制備NbZr10合金鑄錠時，由于鈮和鋯的原子半徑相差較大，會導致所制備的NbZr10合金的成分偏析嚴重，均勻性差，NbZr10合金鑄錠直徑?。ㄖ睆?lt;200mm），無法滿足對NbZr10合金鑄錠的質量及尺寸要求。由于用于制備NbZr10合金鑄錠中的鋯的比重為6500kg/㎡，熔點1886℃，一般采用真空電爐自耗爐熔煉常用的鋯合金鑄錠，采用真空自耗電弧爐熔煉NbZr10合金鑄錠，存在熔點高，功率大、熔煉電流很大，對真空度的要求較高，結晶過程中易出現裂紋等技術難題及質量缺陷，制備NbZr10合金鑄錠的技術要求高且成本高，成品質量無法滿足使用要求。因此目前如何制備滿足使用要求的NbZr10合金鑄錠還是急需一項解決的技術難題。

發明內容

本發明所要解決的是提供一種NbZr10合金鑄錠的制備方法，使得所制備的NbZr10合金鑄錠具備成分均勻、雜質元素含量較低，成品鑄錠直徑較大（直徑>200mm），制備成本較低，充分滿足目前應用于真空濺射的鍍膜板等技術領域對NbZr10合金鑄錠的質量技術要求和尺寸要求，解決目前NbZr10合金鑄錠難以制備的技術難題。

本發明為解決上述技術問題，采用的技術方案是，NbZr10合金鑄錠的制備工藝步驟依順序為：

a)鈮錠制備，采用符合國家標準GB/T6896-2007的Nb1條進行二次電子轟擊爐熔煉制成Nb1鑄錠，將Nb1鑄錠用車床去頭、平尾后制成直徑130~180mm，長度為500~1000mm的鈮錠，取樣分析，制備的鈮錠符合GB/T6896-2007對Nb1條的成分含量要求；

b）鋯板條制備，采用真空電爐自耗爐二次熔煉的制備方法制備出鋯錠，將鋯錠用車床去頭、平尾后軋制成規格為5~10×50~70×500~1000mm的鋯板條，其中鋯板條的厚度為5~10mm，寬度為50~70mm，長度為500~1000mm，鋯板條的成分符合ASTM?B551?R60702標準；

其中鋯板條的長度與步驟a中制備的鈮錠長度保持一致；

c）電極制備，將通過步驟a制備的鈮錠和通過步驟b制備的鋯板條按照一定比例制成鋯鈮真空自耗電極，其中所制成的鋯鈮真空自耗電極中鋯錠與鈮錠條的質量配比是1：9，直徑<220mm；

d）真空自耗電弧爐一次熔煉，其中進行真空電弧自耗爐一次熔煉的真空度≤10^ˉ2pa、熔煉電流8000~10000A，電弧電壓25~35V，熔煉速度為50~80kg/h。冷卻循環水，進出溫差不大于10℃，一次熔煉后制成的一次鋯鈮合金鑄錠的直徑<280mm；

其中步驟d中進行真空電弧自耗爐一次熔煉時真空度≤10^ˉ2pa、熔煉電流9000A，電弧電壓30V，熔煉速度為70kg/h。冷卻循環水，進出溫差為5℃，一次熔煉后制成的一次鋯鈮合金鑄錠的直徑<280mm；

e）真空自耗電弧爐二次熔煉，將經步驟d制備的一次鋯鈮合金鑄錠扒皮至表面光亮無肉眼可見缺陷后在合適的技術參數下進行二次熔煉后制成二次鋯鈮合金鑄錠；

其中步驟e中所述合適的技術參數是指真空度≤10^ˉ3pa，熔煉電流12000~14000A，電弧電壓20~30V，熔煉速度40~60kg/h，熔池攪拌速度為10~50圈/分鐘，冷卻循環水溫差不高于7℃。冷卻到爐溫<100℃后出爐制成二次鋯鈮合金鑄錠。

其中步驟e所述合適的技術參數是指真空度≤10^ˉ3pa，熔煉電流13000A，電弧電壓25V，熔煉速度50kg/h，熔池攪拌速度為40圈/分鐘，冷卻循環水溫差為5℃。冷卻到爐溫<100℃后出爐制成二次鋯鈮合金鑄錠。

f）將二次鋯鈮合金鑄錠經扒皮至表面光亮無肉眼可見缺陷后取樣分析合格后制得成品NbZr10合金鑄錠。