[发明专利]一种铝钼钒中间合金及其制备方法

说明书

本发明提供了一种铝钼钒中间合金及其制备方法，涉及金属材料技术领域。本发明提供的铝钼钒中间合金，按质量含量计，包括17.0～22.0％的Al，40.0～42.0％的Mo，38.0～41.0％的V。本发明通过成分和含量的控制，使铝钼钒中间合金具有较小的成分偏析，在熔炼钛合金时，有助于钛合金成分均匀化，防止成分偏析，并优化钛合金熔炼时的配料工序，能够实现生产过程中的精确配料。本发明提供了所述铝钼钒中间合金的制备方法，本发明提供的制备方法能够提高铝钼钒中间合金成分的均匀稳定性，并降低O、N等杂质含量，且过程简单，易于控制，适用于大规模工业生产。

技术领域

本发明涉及金属材料技术领域，特别涉及一种铝钼钒中间合金及其制备方法。

背景技术

钛及其合金具有优异的性能，如比强度高、耐腐蚀、耐高温以及良好的综合工艺性能等，在现代工业级科学技术领域内日益成为引人瞩目的材料，在宇航、航空、石油、化工、轻工、冶金、机械和能源等众多领域得到了广泛的应用。

铝、钼、钒是钛合金的主要合金成分，通常以中间合金的形式加到钛合金中，主要应用的钛合金牌号为TA11和TC16。TA11应用于航空航天工业，一般用于制作飞机汽轮机叶片；TC16是能在400℃以上工作的钛合金，一般用于制作飞机上的紧固件。中间合金的质量优劣直接影响钛合金性能。

目前，钛合金中间合金大多采用二元合金，为达到使用时的性能要求，需要添加几种二元合金，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。通过使用三元合金作为中间合金，可以有效的解决这一问题，同时三元合金各成分可以根据要求进行调节，操作简单，方便了钛合金的制备，此项目的开展具有很长远的意义。

目前，铝钼钒三元合金的制备方法通常采用炉外铝热法进行制备，例如CN200310119084.2公开了一种铝钼钒中间合金及其制备方法，其制备过程为：用铝为还原剂，五氧化二钒和三氧化钼为氧化剂，另加入氟化钙为造渣剂，氯酸钾为发热剂点火冶炼，从而制得铝钼钒合金。此方法具有设备简单，操纵方便，投资少等优点，缺点是合金的均匀性较差，杂质特别是氧和氮等气相杂质无法进行控制，氮元素会增加钛合金的脆性，直接对钛合金的品质造成了影响。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种铝钼钒中间合金及其制备方法。本发明提供的铝钼钒中间合金具有较小的成分偏析，在熔炼钛合金时，有助于合金成分均匀化。本发明提供的制备方法能够提高铝钼钒中间合金成分的均匀稳定性，并降低杂质含量，且过程简单，易于控制。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种铝钼钒中间合金，按质量含量计，包括17.0～22.0％的Al，40.0～42.0％的Mo，38.0～41.0％的V。

优选地，所述的铝钼钒中间合金，按质量含量计，包括18.0～21.0％的Al，41.0～42.0％的Mo，39.0～41.0％的V。

优选地，所述的铝钼钒中间合金，按质量含量计，包括19.0％的Al，41.0％的Mo，40.0％的V。

本发明提供了以上方案所述铝钼钒中间合金的制备方法，包括以下步骤：

(1)将铝和三氧化钼混合进行铝热反应，冷却后得到铝钼一级合金；

(2)将铝和五氧化二钒混合进行铝热反应，冷却后得到铝钒一级合金；

(3)将所述铝钼一级合金、铝钒一级合金和铝进行真空熔炼，冷却后得到所述铝钼钒中间合金；

所述步骤(1)和步骤(2)没有时间顺序的限制。

优选地，所述步骤(1)中铝和三氧化钼的质量比为(0.0934～1.061):(1.815～2.012)；所述铝和三氧化钼在混合之前进行干燥；所述干燥的温度为100～120℃，时间大于6h。