[發(fā)明專利]一種釩鋁合金及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111563816.1
• 申請(qǐng)日: 2021-12-20
• 公開（公告）號(hào): CN114411033B
• 公開（公告）日: 2022-11-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李建兵;李曉東;陳彥兄;倪佳華;王鵬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中色(寧夏)東方集團(tuán)有限公司
• 主分類號(hào): C22C27/02
• 分類號(hào): C22C27/02;C22C1/02
• 代理公司: 寧夏君創(chuàng)未來專利代理事務(wù)所(普通合伙) 64107
• 代理人: 周曉梅

本發(fā)明提出的釩鋁合金的制備方法，包括以下步驟：原料配料：將以下原料按照對(duì)應(yīng)重量比稱重配置，V2O5：40?50份、鋁粉：35?45份、CaO：4?6份、CaF2：3?4份、回爐料：6?7份；冶煉：將上述配置的混合物料投入反應(yīng)爐內(nèi)，點(diǎn)火冶煉；靜置：冶煉之后，合金液靜置、沉降、冷卻至少40h；出爐：待合金液凝固為固體后，拔去爐體；分離精整：將上層的渣層破碎拔去，剩余下層為釩鋁合金層，本發(fā)明方法生產(chǎn)的釩鋁合金產(chǎn)品成分均勻、雜質(zhì)含量低；產(chǎn)品收率高，產(chǎn)品收率由原來的94%提高至98%以上；工藝過程簡(jiǎn)單，穩(wěn)定成熟，特別適合規(guī)模化生產(chǎn)，本發(fā)明用于生產(chǎn)釩含量在56?59%的用于航空航天領(lǐng)域的高級(jí)合金材料。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及合金冶煉技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種釩鋁合金及其制備方法。

背景技術(shù)

釩鋁合金是一種廣泛用于航空航天領(lǐng)域的高級(jí)合金材料,具有很高的硬度、彈性,耐海水、輕盈,可用來制造水上飛機(jī)和水上滑翔機(jī)。同時(shí),釩鋁合金也是生產(chǎn)鈦合金（Ti-6Al-4V）、和不含鐵含釩特殊合金的元素添加劑,在合金中釩是一種強(qiáng)β相穩(wěn)定劑。在鈦合金中加入釩鋁能改善合金的耐熱性能與冷加工性能,使合金具有焊接性能好和相當(dāng)高的機(jī)械強(qiáng)度。

國(guó)際上生產(chǎn)釩鋁合金的企業(yè)主要有德國(guó)電冶金公司、美國(guó)雷丁合金公司、美國(guó)戰(zhàn)略礦物公司子公司-美國(guó)釩公司、俄羅斯上薩爾達(dá)冶金生產(chǎn)聯(lián)合公司。國(guó)內(nèi)生產(chǎn)釩鋁合金的企業(yè)有寶雞有色金屬加工廠、錦州鐵合金廠等幾家。這些企業(yè)均以五氧化二釩為原料,采用鋁熱法生產(chǎn)釩鋁合金。由于五氧化二釩與金屬鋁反應(yīng)放出大量的熱量,熱量大幅過剩、使反應(yīng)呈現(xiàn)爆炸性,在絕熱的情況下足以使體系的溫度升高到3000℃以上。這種方法生產(chǎn)的產(chǎn)品雜質(zhì)含量高,特別是氧和氮含量較高,均勻性和一致性差,主元素V收率低，單爐產(chǎn)量低，難以滿足高端鈦合金產(chǎn)品的需要。

發(fā)明內(nèi)容

有必要提出一種釩鋁合金的制備方法，包括以下步驟：

原料配料：將以下原料按照對(duì)應(yīng)重量比稱重配置，V2O5：40-50份、鋁粉：35-45份、CaO：4-6份、CaF2：3-4份、回爐料：6-7份；

冶煉：將上述配置的混合物料投入反應(yīng)爐內(nèi)，點(diǎn)火冶煉；

靜置：冶煉之后，合金液靜置、沉降、冷卻至少40h；

出爐：待合金液凝固為固體后，拔去爐體；

分離精整：將上層的渣層破碎拔去，剩余下層為釩鋁合金層。

一種釩鋁合金，其化學(xué)組成及百分比為V≥58%、Fe≤0.18%、Si≤0.18%、C≤0.06%、O≤0.03%、N≤0.01%，余量為Al和不可避免雜質(zhì)，不可避免雜質(zhì)的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)之和≤0.1%。

本發(fā)明方法生產(chǎn)的釩鋁合金產(chǎn)品成分均勻、雜質(zhì)含量低；產(chǎn)品收率高，產(chǎn)品收率由原來的94%提高至98%以上；工藝過程簡(jiǎn)單，穩(wěn)定成熟，特別適合規(guī)模化生產(chǎn)。本發(fā)明用于生產(chǎn)釩含量在56-59%的用于航空航天領(lǐng)域的高級(jí)合金材料。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明提出的一種釩鋁合金的制備方法，包括以下步驟：

原料配料：將以下原料按照對(duì)應(yīng)重量比稱重配置，V2O5：40-50份、鋁粉：35-45份、CaO：4-6份、CaF2：3-4份、回爐料：6-7份；其中回爐料為合金碎料；

冶煉：將上述配置的混合物料投入反應(yīng)爐內(nèi)，點(diǎn)火冶煉；

靜置：冶煉之后，合金液靜置、沉降、冷卻至少40h；

出爐：待合金液凝固為固體后，拔去爐體；

分離精整：將上層的渣層破碎拔去，剩余下層為釩鋁合金層。