专利名称：铝钨系中间合金及其制备方法
技术领域：
本发明涉及合金技术，具体地说是一种铝钨系中间合金及其制备方法。
背景技术：
在现有技术中，钛合金的制备需分别加入各种金属单质，特别是铝、钨、铌、钼、钛金属单质，熔炼过程中，由于上述金属单质熔点不一致，所施加的熔炼电流忽高忽低不容易控制，导致熔炼不稳定。如能将铝、钨、铌、钼、钛金属单质以中间合金形式加入钛合金中，就会避免类似问题发生，但是目前还没有铝钨系中间合金的研制结果。
发明内容
为了克服上述不足，本发明的目的是在于提供一种铝钨系中间合金及其制备方法。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下铝钨系中间合金，按重量百分比计，其成分为10～75钨、0～75铌、0～75钼、0～20钛、铝余量；制备方法为1.采用炉外点火冶炼法常规步骤操作，原料烘干温度70～80℃，配料时加入配料渣子降低热量，反应平稳，合金形成好，配料渣子加入量为原料总重量的5～15％，原料温度控制在35～60℃范围内；2.中频炉熔化法按所述配比配料时加入防氧化剂和助熔剂，解决铝和钨合金自身氧化问题，防氧化剂加入量为原料总重量的3～10％，还可以降低熔点；助熔剂加入量为原料总重量的3～10％，铝的配比能保证铝含量。
其中以三氧化钨为防氧化剂；助熔剂可以是氯酸钾、亚硝酸钠或三氧化钨。
本发明与现有技术相比，具有如下有益效果1.本发明铝钨系中间合金熔点远低于金属单质的熔点(如钨熔点为3500℃，本发铝钨中间合金熔点为2100℃)，使钛合金的制备熔炼过程稳定，避免了由于金属单质熔点不一致，所施加的熔炼电流忽高忽低不容易控制的现象。
2.本发明加工过程简单易行，不需特殊设备，采用本发明铝钨系中间合金制备钛合金时，可以合金包方式加入，电损耗小、成本低，方便了制备。
具体实施例方式
实施例1铝钨系中间合金，按重量百分比计，制取AlWNb合金，成分为30％钨、27％铌、铝余量；制备方法如下1)采用炉外点火冶炼法采用石墨内衬炉，常规步骤，经烘干、砌炉、按所述配比取WO31kg，Nb2O51.010kg，Al 0.88kg，CaF20.5kg配料(其中CaF2为造渣剂)、均匀混料、装炉、冶炼、冷却、启炉、称重、精整、破碎、磁选、包装，操作参数原料烘干温度75±5℃，采用镁屑点火方式冶炼，冷却24小时，配料时以氯酸钾KClO3为催化剂，加入量为原料总重量的3.4％，0.13kg，用配料渣子降低热量，反应平稳，合金形成好，取本炉配料渣子加入量为原料总重量的7.85％(量为0.30kg)，原料温度控制在40℃使冶炼过程平稳，合金化好，采用颚式破碎控制粒度至0.25～6.0mm，人工磁选，除去铁杂质后密封包装。
2)亦可采用中频炉熔化法采用中频炉，按所述配比配料，配料时加入三氧化钨为防氧化剂和氯酸钾为助熔剂，解决铝和钨合金自身氧化问题，防氧化剂加入量为原料总重量的5％，降低熔点，助熔剂加入量为原料总重量的3％，铝的配比能保证铝含量；步骤为取W 28kg，Nb 26kg，Al 46％，W2O35kg，KClO33kg，配料、混料、装炉、升温、控制温度在3000～3600℃，至熔化完全，将熔化的合金倒入模具中自然冷却至室温，启锭，打去表面的氧化膜，破碎、磁选、包装。
本发明产品合金化好，均匀性强，可作为钛合金的添加剂，应用于飞机的发动机轮片起到耐磨、耐高温作用，使叶轮在5000度下可连续工作5000小时而不变形。
实施例2与实施例1不同之处在于制取AlWMoTi合金，成分为13％钨、26％钼、8％钛、53％铝；1)采用炉外点火冶炼法配料比MoO30.6kg，WO30.5kg，TiO20.4kg，Al 3kg，CaF24.16kg，KClO30.6kg，配料渣子0.6kg；2)采用中频炉熔化法制取AlWMoTi合金，成分为13％钨、26％钼、8％钛、53％铝；冶金配料比Mo 2kg，W 1kg，Ti 0.7kg，Al 5.6kg，WO30.7kg，NaNO20.6kg。
实施例3与实施例1不同之处在于制取AlW合金，成分为50％钨、50％铝；1)采用炉外点火冶炼法配料比WO31.0kg，Al 1.24kg，CaF20.40kg，KClO30.10kg，渣子0.30kg。
2)采用中频炉熔化法制取AlW合金，成分为50％钨、50％铝；冶金配料比Al 1kg，W 1kg；0.1kg三氧化钨为防氧化剂；以0.1kg亚硝酸钠为助熔剂。
AlW系合金特点具有一定的韧性(用16镑大锤才能将其砸碎)，容易破碎，合金化好，均匀性强。
权利要求
1.一种铝钨系中间合金，其特征在于按重量百分比计，其成分为10～75钨、0～75铌、0～75钼、0～20钛、铝余量。
2.一种按照权利要求1所述铝钨系中间合金的制备方法，其特征在于可以采用炉外点火冶炼法按所述配比配料，操作参数原料烘干温度70～80℃，配料时加入配料渣子，加入量为原料总重量的5～15％。
3.一种按照权利要求1所述铝钨系中间合金的制备方法，其特征在于可以采用中频炉熔化法按所述配比配料时加入防氧化剂和助熔剂，防氧化剂加入量为原料总重量的3～10％，助熔剂加入量为原料总重量的3～10％；控制温度在3000～3600℃。
4.按照权利要求3所述铝钨系中间合金的制备方法，其特征在于其中以三氧化钨为防氧化剂。
5.按照权利要求3所述铝钨系中间合金的制备方法，其特征在于助熔剂可以采用氯酸钾、亚硝酸钠或三氧化钨。
全文摘要
本发明涉及合金技术，具体地说是一种铝钨系中间合金及其制备方法。按重量百分比计，其成分为10～75钨、0～75铌、0～75钼、0～20钛、铝余量。制备可以采用炉外点火冶炼法原料烘干温度70～80℃，配料时加入配料渣子，加入量为原料总重量的5～15％；亦可采用中频炉熔化法按所述配比配料时加入防氧化剂和助熔剂。本发明铝钨系中间合金熔点远低于金属单质的熔点，使钛合金的制备熔炼过程稳定，避免了由于金属单质熔点不一致，所施加的熔炼电流忽高忽低不容易控制的现象；加工过程简单易行，不需特殊设备，采用本发明铝钨系中间合金制备钛合金时，可以合金包方式加入，电损耗小、成本低，方便了制备。
文档编号C22C1/03GK1508271SQ0214498
公开日2004年6月30日 申请日期2002年12月20日 优先权日2002年12月20日
发明者张忠世 申请人:张忠世