[發明專利]一種鋁鈮鉭三元合金以及制備方法

有效

• 申請號: 201310092008.0
• 申請日: 2013-03-21
• 公開（公告）號: CN103173662A
• 公開（公告）日: 2013-06-26
• 發明（設計）人: 肖景波;宋思學
• 申請（專利權）人: 肖景波
• 主分類號: C22C21/00
• 分類號: C22C21/00;C22C30/00;C22C1/02
• 代理公司: 長春市四環專利事務所 22103
• 代理人: 鞠傳龍

技術領域

本發明涉及一種三元合金以及制備方法，特別涉及一種鋁鈮鉭三元合金以及制備方法。

背景技術

鋁鈮鉭合金是由鈮元素、鉭元素和鋁元素組成的三元中間合金，主要用于鈦合金的制備。而鈦合金廣泛用于航天航空工業、化學和選礦設備工業、海洋設備和運動器材制造、生物醫學器材制造工業、汽車制造業、艦船制造業、軍事工業、日用消費品制造業。

目前，國內鈦合金生產中添加鈮、鉭元素采用添加純鈮和純鉭。存在的問題主要有：一是鉭鈮為難熔金屬，熔點較高，加入鈦中要經過多次熔煉，才能形成共熔體，生產成本較高；二是成分均勻性差，鈦合金錠各個部位元素偏析較大，不同部位的偏差達到5%以上，難以滿足鈦合金制備的要求。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于降低鉭鈮合金的熔點，提高鉭鈮合金的均勻性，較好滿足鈦合金的制備要求而提供的一種鋁鈮鉭三元合金以及制備方法。

本發明所述的鋁鈮鉭三元合金是由鋁、鈮和鉭三種元素組成，其中各種元素的重量百分比為：Al40%-50%、Nb35%-45%、Ta5%-25%。

本發明所述的一種鋁鈮鉭三元合金制備方法，其制備方法如下所述：

第一步、用石墨磚砌成方形石墨磚冶煉爐；

第二步、將砌好的石墨磚冶煉爐置于干燥窯內，在60^oC-120^?oC溫度條件下，干燥12小時；

第三步、采用計算機控制的配料機進行配料，配比原料有鋁粉、五氧化二鈮、鉭粉、氟化鈣和爐渣；各種原料的重量百分比為：鋁粉40%-46%、五氧化二鈮31%-45%、鉭粉3%-13%、氟化鈣10%、爐渣2%-2.5%；氟化鈣用于增加金屬熔液的流動性，利于造渣，爐渣用于調節冶煉溫度，原料在60^oC-120^?oC溫度條件下烘干24小時；

第四步、將配比好的原料裝入不銹鋼混料機充分混合20分鐘，然后將混合好的原料裝入冶煉爐內，用鎂屑點燃裝好的爐料進行冶煉，冶煉溫度為2700-3000℃，冶煉時間1分鐘；

第五步、把冶煉好的合金錠進行自然冷卻到30-40℃后進行處理，用砂輪機精整合金，打掉合金表面的氧化皮；

第六步、精整后的合金，用鄂式破碎機破碎。

本發明的有益效果：?

生產成本低；節約能源；合金雜質低，純度高，成分均勻度達到99%；合金熔點降至1650^oC下，完全能夠滿足鈦合金制備的要求。

具體實施方式

實施例一：

制備100公斤鋁鈮鉭三元合金，其中各種元素所占的重量百分比為：Al50%、Nb45%、Ta5%；具體制備方法如下所述：

第一步、用石墨磚砌成方形石墨磚冶煉爐；

第二步、將砌好的石墨磚冶煉爐置于干燥窯內，在60^oC-120^?oC溫度條件下，干燥12小時；

第三步、采用計算機控制的配料機進行配料，配比原料有鋁粉、五氧化二鈮、鉭粉、氟化鈣和爐渣；各種原料的重量份為：鋁粉92公斤、五氧化二鈮78公斤、鉭粉6公斤、氟化鈣20公斤、爐渣4公斤；氟化鈣用于增加金屬熔液的流動性，利于造渣，爐渣用于調節冶煉溫度，原料在60^oC-120^?oC溫度條件下烘干24小時；

第四步、將配比好的原料裝入不銹鋼混料機充分混合20分鐘，然后將混合好的原料裝入冶煉爐內，用鎂屑點燃裝好的爐料進行冶煉，冶煉溫度為2700-3000℃，冶煉時間1分鐘；

第五步、把冶煉好的合金錠進行自然冷卻到30-40℃后進行處理，用砂輪機精整合金，打掉合金表面的氧化皮；

第六步、精整后的合金，用鄂式破碎機破碎。

實施例二：

制備100公斤鋁鈮鉭三元合金，其中各種元素所占的重量百分比為：Al40%、Nb35%、Ta25%；具體制備方法如下所述：

第一步、用石墨磚砌成方形石墨磚冶煉爐；

第二步、將砌好的石墨磚冶煉爐置于干燥窯內，在60^oC-120^?oC溫度條件下，干燥12小時；