[发明专利]一种铝钒锡铜铁中间合金及其制备方法

说明书

技术领域

一种铝钒锡铜铁中间合金及其制备方法，涉及一种用于钛合金制备的铝钒锡（铝钒锡基）中间合金及其制备方法。

背景技术

钛合金被广泛用于军事工业、航空航天工业和民用工业，中间合金则是生产钛合金的重要原材料。目前，钛合金中间合金大多采用二元合金、三元合金，以金属单质为原料生产的中间合金，生产过程复杂，成本高，为达到使用时的性能要求，需要添加几种二元合金或者三元合金，因而容易造成产品性能的不稳定，给生产钛合金中间过程带来困难。

发明内容

本发明的目的是针对技术存在不足的情况下，提供一种合金成分均匀，组织稳定性好，具有良好的韧性、塑性和高温变形性能，操作简单的此方法制备的铝钒锡铜铁中间合金及其制备方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

一种铝钒锡铜铁中间合金，其特征在于其合金的重量百分比合金组成为：V:36.0%～42.0%,Sn:11.0%～15.0%,Fe: 4.0%～6.0%, Cu: 4.0%～6.0%, Al为余量。

本发明的一种铝钒锡铜铁中间合金，其特征在于其合金的重量百分比合金组成为： V 39.5～40.5%,Sn 12.5～13.5%,Fe 4.8～5.2%, Cu 4.8～5.2%, Al为余量。

本发明的一种铝钒锡铜铁合金的制备方法，其特征在于其制备过程采用金属热还原法，以铝为还原剂，五氧化二钒、二氧化锡、三氧化二铁、氧化铜为氧化剂，氟化钙为造渣剂，加入量为5%～20%，通过金属热还原法冶炼得到最终产品。

本发明的一种铝钒锡铜铁合金的制备方法，其特征在于所述的采用氧化热还原法冶炼过程的铝粉、五氧化二钒、二氧化锡、三氧化二铁和氧化铜的重量比为（1.0 ～1.3）：（0.9 ～1.2） ：（0.18 ～0.2） : （0.07～0.12）: （0.065～0.10），氟化钙加入量为配料总重量的5%～20%。

本发明的一种铝钒锡铜铁合金的制备方法，其特征在于所述的采用氧化热还原法冶炼过程的原料装料温度为30～60℃。

本发明的一种铝钒锡铜铁合金的制备方法，其特征在于所述的还原剂、氧化剂和造渣剂，进行烘干后，再进行金属热还原，烘干温度为100～120℃，烘干时间为10～12小时。

本发明的一种铝钒锡铜铁合金的制备方法，其特征在于所述的还原剂、氧化剂和造渣剂为粉状。

本发明的一种铝钒锡铜铁合金为五元合金作为中间合金，以钒、锡、铜、铁等为主要成分的金属性化合物，具有脆性好、易破碎的特点，缩短钛合金生产过程，使钛合金生产过程更易操作。可以以合金包形式加入海绵钛、铝豆中，用真空自耗炉冶炼钛合金时，因锭子成分均匀则容易控制电流的大小，方便了钛合金的制备。本发明以氧化物为原料，成本低，冶炼过程平稳，合金形成的状态好；合金化均匀，以中间合金的形式加入到海绵钛、铝豆中，降低了钛合金偏析的程度。

具体实施方式

一种铝钒锡铜铁中间合金，其合金的重量百分比合金组成为：V:36.0%～42.0%,Sn:11.0%～15.0%,Fe: 4.0%～6.0%, Cu: 4.0%～6.0%, Al为余量。更优的成份为： V 39.5～40.5%,Sn 12.5～13.5%,Fe 4.8～5.2%, Cu 4.8～5.2%, Al为余量。

本发明的一种铝钒锡铜铁合金的制备方法，其制备过程采用金属热还原法，以铝为还原剂，五氧化二钒、二氧化锡、三氧化二铁、氧化铜为氧化剂，氟化钙为造渣剂，加入量为5%～20%，通过金属热还原法冶炼得到最终产品，其还原剂、氧化剂和造渣剂均为粉状；粉料在100～120℃温度下烘干 10～12小时后再装炉；冶炼过程的铝粉、五氧化二钒、二氧化锡、三氧化二铁和氧化铜的重量比为（1.0 ～1.3）：（0.9 ～1.2） ：（0.18 ～0.2） : （0.07～0.12）: （0.065～0.10），氟化钙加入量为配料总重量的5%～20%，原料装料温度为30～60℃。

本发明是在铝钒锡合金的基础上，适当加入铁和铜元素，通过现有设备、冶金工艺就可以获得新型中间合金，下面通过实施例详述本发明。

实施例1

1、对原材料进行筛选，通过分析对原材料成分进行确定；然后将原材料进行烘干，烘干温度：100～120℃，烘干时间：10～12小时。

2、按规定比例砌炉，计算合金配比。

表1  实施例1合金配方表