专利名称：一种特碳含量范围的钒铝中间合金及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种特碳含量范围的钒铝中间合金及其制备方法。
背景技术：
钒铝中间合金是钛合金生产中的重要原料，钒铝中间合金质量的好坏直 接影响钛合金的性能。随着钛合金的不断发展，对钛合金的要求也在不断提 高。钛合金的偏析影响钛合金组织，钛合金的组织缺陷例如间隙元素偏析对
钛合金的使用寿命、性能方面存在致命的影响。c元素属于间隙元素，产生
的偏析通常都很硬，会损害疲劳强度和塑性。钛的碳化物都有较高的熔点，
在钛合金熔炼时难于熔化和充分散开，因此原材料中要求.c含量越低越好。 然而在特定范围内的c元素，对钛合金不仅无害，而且能对钛合金的强度产
生有益的贡献。
发明内容
本发明解决的技术问题提供一种特碳含量范围的钒铝中间合金及其制 备方法，在保证主成份含量的前提下，严格控制杂质的含量，适当提高碳含 量，确保钒铝中间合金性能稳定，满足生产特殊钛合金的要求，有效地改善 合金化程度，防止成分偏析的发生，提高钛合金的强度。且制备方法简单、 成本低，熔炼速度快、生产效率高。
本发明的技术解决方案-
一种特碳含量范围的钒铝中间合金，按照重量百分比计合金组成为V
54 60， C0.09~0.18， Al为余量。
按照重量百分比计较佳的合金组成为V56.5~58.5, C0.12 0.16,残余元素0《0.15， Fe《0.25， Si《0.25， Al为余量。
一种特碳含量范围的钒铝中间合金的制备方法采用自蔓延法冶炼，原 料重量配比为V2Os :A1 :C :CaF2=l: (0.86 1.06) : (0細8 0駕):(0.05 0.66)， 原料装炉温度为35 55'C。
原料烘干温度为80~120°C，烘干时间不少于24小时。
本发明与现有技术相比具有的优点和效果
1. 本发明以合金的形式加入到海绵钛中，改善了钛合金的合金化条件， 可防止钛合金铸锭发生偏析现象。
2. 本发明抗氧化性能好，便于储存。
3. 本发明通过适当提高碳含量，能够提高钛合金的强度。
4. 本发明具有脆性好、易破碎的特点，縮短了中间合金的生产过程，降 低了生产成本。
5. 本发明制备方法简单、反应稳定、迅速，不耗电，节能环保，且合金 成型好。
具体实施例方式
实施例一
1、 原料重量配比V205 3.545kg， Al 3. 205kg， C 0. 004kg， CaF2 0. 245kg。
2、 制备方法采用自蔓延法冶炼。首先将上述原料烘干，烘干温度为 80~120°C，烘干时间不少于24小时。然后按上述原料重量配比称取原料，将 称取的原料充分混合均匀后装入专用坩锅，原料装炉温度为35 55°C。用易 燃物引燃，燃烧迅速蔓延到整个物料区，化学反应产生的热量能够满足维持 物料自身稳定、彻底燃烧需要的能量。同时，物料在高温熔池里产生自动搅 拌，完成氧化还原反应及其他化学反应，熔渣上浮，完成熔炼，反应时间20 秒。反应完成后常温冷却出炉、喷丸、破碎、磁选、过筛、检验、包装。其中破碎粒度控制在0.25 6.3rnrn，并进行X射线在线检测，除去铁及高密度夹
杂后密封包装。 ，
3、成品检测结果(重量％): V 57.21， C 0.15: 0 0.05， Fe 0.14， Si 0. 11，余量为Al。
实施例二
1、 原料重量配比V205 45 . 565 kg， Al 41. 195 kg， C 0.0514 kg, CaF2 3. 190 kg。
2、 制备方法与实施例1基本相同，不同之处是反应时间为55s。
3、 成品检测结果(重量％): V 58. 25, CO. 13， 0 0.08， FeO. 13， Si 0.10，
余量为A1。 实施例三
1、 原料重量配比V205 3. 540kg， A13. 210kg， C 0. 005kg， CaF20. 245kg。
2、 制备方法与实施例l基本相同，不同之处是反应时间为55s。
3、 成品检测结果(重量％): V56. 70, CO. 14， 0 0. 07， Fe 0. 11， Si 0.09，
余量为Al。
权利要求
1、一种特碳含量范围的钒铝中间合金，其特征在于按照重量百分比计合金组成为V 54～60，C 0.09～0.18，Al为余量。
2、 按照权利要求l所述的特碳含量范围的钒铝中间合金，其特征在于按 照重量百分比计合金组成为V 56.5-58.5， C 0.12~0.16，残余元素0《0.15， Fe《0,.25， Si《0.25， Al为余量。
3、 一种权利要求l所述的特碳含量范围的钒铝中间合金的制备方法，其 特征在于采用自蔓延法冶炼，原料重量配比为V205 :A1 :C :CaF2=l: 8671.06) : (0.0008~0.005) : (0.05~0.66)，原料装炉温度为35 55°C 。
4、 fe照权利要求3所述的特碳含量范围的钒铝中间合金的制备方法，其 特征^>于/原料烘干温度为80 12(TC，烘干时间不少于24小时。
全文摘要
本发明涉及一种特碳含量范围的钒铝中间合金及其制备方法，按照重量百分比计合金组成为V 54～60，C 0.09～0.18，Al为余量。采用自蔓延法冶炼，原料重量配比为V<sub>2</sub>O<sub>5</sub>∶Al∶C∶CaF<sub>2</sub>＝1∶(0.86～1.06)∶(0.0008～0.005)∶(0.05～0.66)，原料装炉温度为35～55℃。本发明可改善钛合金铸锭发生偏析现象，且能够提高钛合金的强度，易于破碎、储存和运输。制备方法简单，成本低，节能环保。
文档编号C22C27/02GK101591748SQ20091002239
公开日2009年12月2日 申请日期2009年4月30日 优先权日2009年4月30日
发明者敏 刘, 红 刘, 吴丕杰, 和平志, 宋文君, 尹淑霞, 李彦宏, 李献军, 王昌建, 峰 陈 申请人:宝钛特种金属有限公司