[發明專利]一種鋁鉬鉻鋯硅中間合金及其制備方法

在審

• 申請號: 202110672685.4
• 申請日: 2021-06-17
• 公開（公告）號: CN113388749A
• 公開（公告）日: 2021-09-14
• 發明（設計）人: 王志軍;劉強;劉志彬;孫鑫;何建成;紀海龍;段善博;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: C22C1/03
• 分類號: C22C1/03;C22C1/05;C22C21/00;C22C30/00;C22C14/00
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 趙琪

本發明提供了一種鋁鉬鉻鋯硅中間合金及其制備方法，涉及金屬材料技術領域。本發明提供的鋁鉬鉻鋯硅中間合金，按質量含量計，包括23.0～27.0％的鉬，23.0～27.0％的鉻，6.0～10.0％的鋯、0.5～1.5％的硅和余量的鋁。本發明通過成分和含量的控制，使鋁鉬鉻鋯硅中間合金成分均勻，偏析小，在熔煉鈦合金時，有助于鈦合金成分均勻化，能有效防止鈦合金成分偏析等冶金缺陷。本發明提供了所述鋁鉬鉻鋯硅中間合金的制備方法，本發明提供的制備方法能夠提高鋁鉬鉻鋯硅中間合金成分的均勻穩定性，并降低雜質含量，能更好的滿足鈦合金生產要求。

技術領域

本發明涉及金屬材料技術領域，特別涉及一種鋁鉬鉻鋯硅中間合金及其制備方法。

背景技術

鈦及鈦合金因比強度與比剛度高、可焊接、耐高溫、耐蝕等優異的綜合性能，一直受到航空航天工業的極大重視與青睞。而隨著新一代飛機和航空發動機的不斷發展，對鈦合金材料的綜合性能要求也越來越高，高用量、高性能與低成本將是航空用鈦合金材料在21世紀所面臨的主要挑戰。

TC32鈦合金是綜合性能優于TC4的新型高性能低成本鈦合金，該合金經過適當的熱機械處理后具有高強度、良好塑性、高斷裂韌性和抗疲勞等綜合性能的良好匹配。

中間合金是以一種金屬為基體，將一種或者幾種單質加入其中，以解決該單質易燒損、高熔點不易熔入、密度大易偏析等問題或者用來改善合金性能的特種合金，是一種添加型的功能材料。中間合金的應用，能有效改善金屬熔煉的合金化條件、提高合金成分均勻性、克服偏析和不熔金屬夾雜，同時還能有效減少金屬燒損率。針對密度和熔點與基體差異較大、容易產生夾雜和偏析冶金缺陷的元素(如錫、鎢、鉬等)，熔煉過程易產生偏析冶金缺陷的元素(如鐵、鉻等)，以及含量低的微量元素(如硅等)，通常以中間合金的形式添加，而對于其它合金元素從提高成分均勻性和提高冶金質量等方面考慮，以中間合金形式添加效果更佳。

為達到TC32鈦合金中元素含量的要求以及使用時的性能要求，熔煉該鈦合金需要添加多種二元合金及單質，這就導致鈦合金生產過程中合金配比變得復雜，且容易造成鈦合金鑄錠的偏析、夾雜冶金缺陷，這些缺陷的存在將會對制品的組織、力學性能和后續使用的可靠性帶來嚴重影響。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種鋁鉬鉻鋯硅中間合金及其制備方法。本發明提供的鋁鉬鉻鋯硅中間合金成分均勻穩定，在熔煉鈦合金時，有助于合金成分均勻化。

為了實現上述發明目的，本發明提供以下技術方案：

本發明提供了一種鋁鉬鉻鋯硅中間合金，按質量含量計，包括23.0～27.0％的Mo，23.0～27.0％的Cr，6.0～10.0％的Zr、0.5～1.5％的Si和余量的Al。

優選地，所述鋁鉬鉻鋯硅中間合金，按質量含量計，包括24.0～26.0％的Mo，24.0～26.0％的Cr，7.0～9.0％的Zr、0.8～1.2％的Si和余量的Al。

優選地，所述鋁鉬鉻鋯硅中間合金，按質量含量計，包括25.0％的Mo，25.0％的Cr，8.0％的Zr、1.0％的Si和余量的Al。

本發明還提供了上述技術方案所述鋁鉬鉻鋯硅中間合金的制備方法，包括以下步驟：

將三氧化鉬、三氧化二鉻和鋁混合進行鋁熱反應，冷卻，得到鋁鉬鉻一級合金；

將所述鋁鉬鉻一級合金、海綿鋯和單質硅進行真空感應熔煉，冷卻，得到所述鋁鉬鉻鋯硅中間合金。

優選地，所述三氧化鉬、三氧化二鉻和鋁的質量比為(3.690～4.576)：(7.190～8.918)：(7.199～7.741)。

優選地，所述三氧化鉬、三氧化二鉻和鋁在混合前分別進行干燥；所述干燥的溫度獨立地為110～130℃，時間獨立地≥12h