[發明專利]一種提高AlV55合金成品質量的方法

有效

• 申請號: 202010522570.2
• 申請日: 2020-06-10
• 公開（公告）號: CN111549224B
• 公開（公告）日: 2021-09-28
• 發明（設計）人: 陳海軍;尹丹鳳;余彬;葉明峰
• 申請（專利權）人: 攀鋼集團研究院有限公司
• 主分類號: C22B5/04
• 分類號: C22B5/04;C22B34/22;C22C1/02;C22C27/02
• 代理公司: 北京連和連知識產權代理有限公司 11278
• 代理人: 楊帆;陳黎明

本發明提供一種提高AlV55合金成品質量的方法，該方法包括以下步驟：步驟1：將五氧化二釩和鋁粒原料按照一定配比混合均勻；步驟2：將混合好的物料倒入到反應器中，引燃鎂帶觸發反應，進行鋁熱還原冶煉；步驟3：向反應器的熔體內通入惰性氣體進行熔池攪拌；步驟4：對反應器進行水冷；步驟5：向反應器的熔體上方通入惰性氣體進行吹掃；步驟6：冷卻后，經噴砂破碎處理得到AlV55合金成品。采用本發明的方法制備AlV55合金，可以提高其成品質量，使得成品中釩含量可控制在59％～59.6％，合金成品率可提高到70％以上。

技術領域

本發明涉及冶金領域，尤其涉及一種提高AlV55合金成品質量的方法。

背景技術

釩鋁合金作為鈦合金的一種重要添加劑，常用來改善鈦合金性能，使之在強度、韌性、成形性、耐腐蝕、耐高溫等方面更具優勢，是制造水上飛機、滑翔機、汽車發動機系統、汽車底盤部件、高爾夫球桿和醫療器材的重要材料。

隨著我國經濟的迅速發展和人民消費水平的不斷提升，我國的國防實力、宇航實力顯著增強，應用于民用工業和航空航天領域的鈦合金出現了大幅度增長勢頭。我國主要采用AlV55合金制備Ti-6Al-4V合金，所以市場需求量很大，但目前采用一步法制備的AlV55合金成品質量(特別是成品率)卻普遍不高，雖然不合格產品可回爐充當冷卻劑在總釩量上損失不大，但生產成本卻一直居高不下。

基于此，現有技術仍然有待改進。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明實施例提出一種提高AlV55合金成品質量的方法，該方法能夠較為有效地解決一步法制備AlV55合金成品質量偏低且成本偏高的問題。

根據本發明，提供一種提高AlV55合金成品質量的方法，該方法包括以下步驟：

步驟1：將五氧化二釩和鋁粒原料按照一定配比混合均勻；

步驟2：將混合好的物料倒入到反應器中，引燃鎂帶觸發反應，進行鋁熱還原冶煉；

步驟3：向反應器的熔體內通入惰性氣體進行熔池攪拌；

步驟4：對反應器進行水冷；

步驟5：向反應器的熔體上方通入惰性氣體進行吹掃；

步驟6：冷卻后，經噴砂破碎處理得到AlV55合金成品。

根據本發明的一個實施例，步驟1中，五氧化二釩與鋁粒的重量配比為1.12:1～1.9:1。

根據本發明的一個實施例，五氧化二釩的粒度≤120目，金屬Al粒度≤80目。

根據本發明的一個實施例，步驟3中，通過噴槍向反應器的熔體內通入惰性氣體進行熔池攪拌，噴槍的外部包裹有耐火材料。

根據本發明的一個實施例，步驟3中，在冶煉完畢后1～2min開始通入惰性氣體進行熔池攪拌，攪拌時間控制在20～40s之間。

根據本發明的一個實施例，步驟3中，通入的惰性氣體為高壓氣體，其壓力控制在2～3atm之間。

根據本發明的一個實施例，步驟4中，在冶煉完畢后3～5min開始對反應器進行水冷，并且水冷持續5～8小時。

根據本發明的一個實施例，反應器的外周可以螺旋形地環設有用于進行水冷的冷卻水管，冷卻水管的直徑與反應器的直徑比為1:20～1：10，冷卻水流速為0.5～1m/s。

根據本發明的一個實施例，步驟5中，在冶煉完畢后，立即向反應器的熔池上方通入惰性氣體進行吹掃，惰性氣體通入時間為5～8h。

根據本發明的一個實施例，步驟5中，惰性氣體流量保持為1～5m³/h。

采用上述技術方案，本發明至少具有如下有益效果：