[發明專利]一種釩鋁鐵中間合金及其制備方法

有效

• 申請號: 202010026681.4
• 申請日: 2020-01-10
• 公開（公告）號: CN111118366B
• 公開（公告）日: 2021-06-15
• 發明（設計）人: 王志軍;劉強;孫鑫;劉志彬;段善博;紀海龍;王東華
• 申請（專利權）人: 承德天大釩業有限責任公司
• 主分類號: C22C27/02
• 分類號: C22C27/02;C22B5/04;C22C1/03
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 王術娜

本發明提供了一種釩鋁鐵中間合金及其制備方法，涉及金屬材料技術領域。本發明提供的釩鋁鐵中間合金的制備方法包括以下步驟：將鋁、五氧化二釩和鐵混合，得到混合物料；將所述混合物料進行真空鋁熱反應，得到合金液；將所述合金液進行冷卻，得到釩鋁鐵中間合金。本發明以鋁、五氧化二釩和鐵為原料，采用真空鋁熱還原法制備釩鋁鐵中間合金，制備的釩鋁鐵中間合金純度高、合金致密、成分均勻、氣相雜質含量低，有效解決了鈦合金中元素偏析、相容性差、氣相雜質含量高等缺陷，方便了鈦合金生產與操作。

技術領域

本發明涉及金屬材料技術領域，尤其涉及一種釩鋁鐵中間合金及其制備方法。

背景技術

鈦及其合金具有優異的性能，例如耐腐蝕、耐高溫、耐低溫、強度高、無磁性等，同時具有良好的工藝綜合性能，在現代工業科學技術領域內逐漸成為不可替代的材料，在航空航天工業、船艦制造業、化工行業、電力行業、冶金行業、紡織行業、食品行業、醫療行業、車輛制造業、體育休閑行業等領域有著廣泛的應用。

隨著鈦合金行業的不斷發展，越來越多的金屬開始以中間合金的形式加入到鈦合金中，避免了分別加入金屬單質的繁瑣，并且中間合金的熔點低于中間合金中金屬單質的最高熔點，可以保證鈦合金的熔煉過程更穩定，更好的避免了由于加入金屬單質的熔點不一致而導致熔煉過程不易控制的情況。

β斑是鈦合金錠偏析的較常見的一種形式，鈦合金中Fe元素偏析容易形成β斑，β斑的形成與與原材料的化學成分不均勻有關；O、N元素在鈦合金中容易形成間隙元素偏析，容易導致產生危害極大的低密度夾雜。所以，釩鋁鐵中間合金作為生產鈦合金的必要原材料，確保Fe元素均勻穩定、O、N氣相雜質更低，至關重要。釩鋁鐵合金為三元合金，目前釩鋁鐵中間合金的制備，通常采用爐外法和兩步法進行制備，如：CN200310119074.9公開了一種釩鋁鐵中間合金及其制備方法，其以五氧化二釩、鋁、鐵、氟化鈣以及釩鋁鐵合金冶煉產生的爐渣為原料，采用爐外點火法制備釩鋁鐵合金，此方法具有設備簡單、操縱方便和投資少等優點，但是這種方法制備的釩鋁鐵合金均勻性差、雜質含量高且合金內部夾雜嚴重；CN201210125129.6公開了一種釩鋁鐵中間合金及其制備方法，此方法采用兩步法來進行冶煉，在兩步中分別分兩次添加Al和Fe，第一步以五氧化二釩、鋁、鐵、氟化鈣以及爐渣為原料，采用爐外點火法制備釩鋁鐵合金初級合金，第二步以鋁、鐵、以及釩鋁鐵初級合金為原料在真空熔煉爐中進行真空熔煉，得到釩鋁鐵最終合金，這種方法制備的釩鋁鐵中間合金，純度高、均勻、致密，但是這種方法增加了工序和設備，成本增加，生產周期增長。

發明內容

本發明的目的在于提供一種釩鋁鐵中間合金及其制備方法，利用本發明提供的制備方法制備得到的釩鋁鐵中間合金高純、均勻、致密，氣相雜質含量低。

為了實現上述發明目的，本發明提供以下技術方案：

本發明提供了一種釩鋁鐵中間合金的制備方法，包括以下步驟：

將鋁、五氧化二釩和鐵混合，得到混合物料；

將所述混合物料進行真空鋁熱反應，得到合金液；

將所述合金液進行冷卻，得到釩鋁鐵中間合金。

優選的，所述鋁、五氧化二釩和鐵的形態均為粉體。

優選的，所述鋁的純度≥99.8％、五氧化二釩的純度≥99.9％、鐵的純度≥99.9％。

優選的，將鋁、五氧化二釩和鐵混合之前，將所述鋁、五氧化二釩和鐵分別進行干燥，所述干燥的溫度為120±2℃，干燥的時間獨立地為12～20h。

優選的，所述鋁、五氧化二釩和鐵的質量比為(2.36～2.46):(3.59～3.85):(0.30～0.39)。

優選的，所述真空鋁熱反應的真空度為-0.08～-0.10MPa，所述真空鋁熱反應的溫度為1550～1650℃，時間為25～35s。