[发明专利]一种铝钒钨中间合金及其制备方法

说明书

本发明公开了一种铝钒钨中间合金，按质量百分比计，其成分为：铝14.0％～16.0％，钒3.0％～7.0％，余量为钨；由铝钒合金和铝钨合金以1.025～2.395：17.605～18.975的质量比制备得到。制备方法为：(1)称取铝钒合金和铝钨合金，混合均匀，得到铝钒钨混合物料；(2)装入熔炼坩埚，抽真空、充氩气、熔炼，待铝钒钨混合物料全部熔化后，精炼，得到铝钒钨合金液；(3)浇铸，冷却，即得。本发明最终制得的铝钨钒中间合金化学成分准确、成分均匀稳定、杂质元素含量低、纯度高、偏析较小；且制备方法简单，易于控制，适用于大规模工业化生产。

技术领域

本发明涉及金属材料技术领域，更具体的说是涉及一种铝钒钨中间合金及其制备方法。

背景技术

高温合金特指以镍、钴、铁或三者与铬的合金为基体，在600℃以上的环境下，能够长时间承受较大复杂应力，并且具有表面稳定性的高合金化金属材料。它一般具有较高的室温和高温强度、良好的抗蠕变性、良好的抗疲劳性、优良的抗氧化性、优良的抗热腐蚀性、优异的组织稳定性、良好的使用可靠性。

镍基高温合金由于镍元素在化学稳定性、合金化能力和想稳定性上的优势，镍基高温合金相对于铁基和钴基高温合金具有更优异的高温强度、抗疲劳性、抗热腐蚀性、组织稳定性等性能。

镍基高温合金是世界上牌号最多，应用最广泛的高温合金，主要用于航天火箭发动机、航空发动机、工业燃气轮机等高温部件，在交通运输、能源动力、石油化工、冶金等领域也有广泛应用，是国防建设和国民经济发展的重要材料。同时，镍基高温合金是一种质量要求十分严格的金属材料，它不仅要具有较高的高温强度、抗高温氧化性、耐热腐蚀性，还要具有良好的抗疲劳性、可塑性、断裂韧性、组织稳定性以及很高的工作可靠性等。

铝是提高合金表面稳定性的重要元素，同时铝也是镍基高温合金中最基本的元素，镍基合金之所以能成为不可取代的高温合金就是因为存在γ＇强化相，而铝是形成γ＇相的主要元素。钒通过形成碳化物，对合金进行强化。钨是难熔金属，熔点很高，因此加入Ni基高温合金后将会明显改变其性质，如提高原子间结合力，提高扩散激活能Q，使扩散过程变慢，同时提高再结晶温度，从而提高合金的热强性。

因此，开发一种铝钒钨中间合金以提高镍基高温合金的综合性能是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种铝钒钨中间合金及其制备方法，以提高镍基高温合金的综合性能。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种铝钒钨中间合金，按质量百分比计，其成分为：铝14.0％～16.0％，钒3.0％～7.0％，余量为钨；

上述铝钒钨中间合金由铝钒合金和铝钨合金为原料制备得到。

优选的，按质量百分比计，上述铝钒钨中间合金的成分为：铝14.5％～15.5％，钒4.0％～6.0％，余量为钨。

更优选的，按质量百分比计，上述铝钒钨中间合金的成分为：铝15.0％，钒5.0％，余量为钨。

本发明还提供了上述铝钒钨中间合金的制备方法，具体包括以下步骤：

(1)将铝钒合金和铝钨合金混合均匀，得到铝钒钨混合物料；

(2)将步骤(1)所得铝钒钨混合物料装入熔炼坩埚，抽真空、充氩气、熔炼，待铝钒钨混合物料全部熔化后，精炼，得到铝钒钨合金液；

(3)将步骤(2)所得铝钒钨合金液浇铸，冷却，即得铝钒钨中间合金。

进一步，上述步骤(1)中，铝钒合金和铝钨合金的质量比为(1.025～2.395)：(17.605～18.975)，均为块状；混合前先将铝钒合金和铝钨合金进行干燥处理，干燥的温度为118～122℃，时间为12～20h。