本發(fā)明屬于中間合金制備，具體涉及一種鋁鈦錫鋯鉬硅六元中間合金、制備方法及其應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、添加成分均勻的中間合金是提高鈦合金冶金質(zhì)量的關(guān)鍵，此種方法在鈦合金工業(yè)生產(chǎn)中獲得了廣泛應(yīng)用。ti-180、ta19等鈦合金中的al、mo、sn、si、zr等元素分別以al-60mo中間合金、al-37sn中間合金、al-11si中間合金、海綿鋯的方式加入；其中海綿鋯的熔點(diǎn)高且密度大；al-37sn中間合金容易吸潮增氧；al-60mo中間合金反應(yīng)熱效應(yīng)大，質(zhì)量穩(wěn)定性較差；這些單質(zhì)及二元中間合金帶來(lái)的不利因素增大了ti-180、ta19等鈦合金鑄錠的化學(xué)成分控制難度，同時(shí)，容易產(chǎn)生偏析、夾雜等嚴(yán)重的冶金缺陷，嚴(yán)重制約了ti-180、ta19鈦合金鑄錠的制備，尤其是大規(guī)格鑄錠，無(wú)法滿足后續(xù)的鈦材性能。目前，采用二元中間合金生產(chǎn)的φ720mm?ti-180鈦合金鑄錠的al、sn、mo、zr、si等元素極差分別控制在0.4％、0.3％、0.4％、0.3％、0.03％。采用二元中間合金生產(chǎn)的φ820mm?ta19鈦合金鑄錠的al、sn、mo、zr、si等元素極差分別控制在0.4％、0.3％、0.4％、0.4％、0.04％。后續(xù)加工的ti-180、ta19的棒材也因?yàn)槌煞志植科鰩?lái)的β斑問(wèn)題相對(duì)較多。高熔點(diǎn)元素的合金化方式、大規(guī)格工業(yè)級(jí)鑄錠雜質(zhì)元素控制、規(guī)格擴(kuò)大(≥φ820mm)加劇偏析元素均制約其大規(guī)格鑄錠的生產(chǎn)。目前，僅停留在試制階段，無(wú)法工業(yè)化生產(chǎn)。

2、鑒于此，有必要提供一種新的中間合金以解決大規(guī)格鑄錠生產(chǎn)的技術(shù)問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種鋁鈦錫鋯鉬硅六元中間合金、制備方法及其應(yīng)用。本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

2、一種鋁鈦錫鋯鉬硅六元中間合金，所述鋁鈦錫鋯鉬硅六元中間合金包括以重量百分比計(jì)的以下組分：鈦：11％-15％，錫：13％-16％，鋯：27％-30％，鉬：13％-16％，硅：0.04％-0.06％；余量為鋁和不可避免的雜質(zhì)元素。

3、本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例提供了一種上述鋁鈦錫鋯鉬硅六元中間合金的制備方法，包括：

4、步驟1：將發(fā)熱劑、鋁粉、二氧化鈦、二氧化錫、二氧化鋯、三氧化鉬、工業(yè)硅以及造渣劑按以下重量百分比進(jìn)行配比后混合在一起，二氧化鈦：6.23％-8.56％，二氧化錫：5.49％-7.09％，二氧化鋯：14.42-16.46％，三氧化鉬：6.54％-8.15％，工業(yè)硅：0.01％-0.02％，發(fā)熱劑：16.49％～17.61％，造渣劑：16.49％～17.61％，余量為鋁粉；

5、步驟2：將混合均勻的物料裝入反應(yīng)容器中并壓緊壓實(shí)后引燃，控制反應(yīng)熱值在605～630千卡/公斤，待反應(yīng)結(jié)束后，冷卻合金液得到鋁鈦錫鋯鉬硅鑄錠；

6、步驟3：對(duì)所述鋁鈦錫鋯鉬硅鑄錠進(jìn)行破碎精整后得到所述鋁鈦錫鋯鉬硅六元中間合金。

7、進(jìn)一步地，所述發(fā)熱劑為氯酸鉀；所述造渣劑為氟化鈣。

8、進(jìn)一步地，所述步驟1之前，先將所述二氧化鈦、二氧化錫、二氧化鋯、三氧化鉬、工業(yè)硅以及造渣劑先進(jìn)行干燥處理，所述干燥溫度為80～120℃，干燥時(shí)間為10～20h。

9、進(jìn)一步地，所述步驟1之前，先將所述二氧化鈦、發(fā)熱劑、二氧化錫以及二氧化鋯過(guò)2.0×2.0篩網(wǎng)。

10、進(jìn)一步地，所述步驟2中，控制爐渣溫度為1630～1710℃。

11、本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例提供了一種上述的鋁鈦錫鋯鉬硅六元中間合金在制備ta19材料中的應(yīng)用。

12、本發(fā)明的有益效果：

13、1、本發(fā)明通過(guò)設(shè)計(jì)一種鋁鈦錫鋯鉬硅六元中間合金，適用于ti-180、ta19等鈦合金的制備，通過(guò)嚴(yán)格控制雜質(zhì)含量，并采用自蔓延工藝，確保鋁鈦錫鋯鉬硅中間合金性能穩(wěn)定，有效改善ti-180、ta19合金化程度，防止成分偏析和夾雜，從而提高ti-180、ta19鈦合金的性能。

14、以下將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。

技術(shù)特征：

1.一種鋁鈦錫鋯鉬硅六元中間合金，其特征在于，所述鋁鈦錫鋯鉬硅六元中間合金包括以重量百分比計(jì)的以下組分：鈦：11％-15％，錫：13％-16％，鋯：27％-30％，鉬：13％-16％，硅：0.04％-0.06％；余量為鋁和不可避免的雜質(zhì)元素。

2.一種如權(quán)利要求1所述的鋁鈦錫鋯鉬硅六元中間合金的制備方法，其特征在于，包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋁鈦錫鋯鉬硅六元中間合金的制備方法，其特征在于，所述發(fā)熱劑為氯酸鉀；所述造渣劑為氟化鈣。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋁鈦錫鋯鉬硅六元中間合金的制備方法，其特征在于，所述步驟1之前，先將所述二氧化鈦、二氧化錫、二氧化鋯、三氧化鉬、工業(yè)硅以及造渣劑先進(jìn)行干燥處理，所述干燥溫度為80～120℃，干燥時(shí)間為10～20h。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鈦錫鋯鉬硅六元中間合金的制備方法，其特征在于，所述步驟1之前，先將所述二氧化鈦、發(fā)熱劑、二氧化錫以及二氧化鋯過(guò)2.0×2.0篩網(wǎng)。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋁鈦錫鋯鉬硅六元中間合金的制備方法，其特征在于，所述步驟2中，控制爐渣溫度為1630～1710℃。

7.一種權(quán)利要求1所述的鋁鈦錫鋯鉬硅六元中間合金在制備ta19材料中的應(yīng)用。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種鋁鈦錫鋯鉬硅六元中間合金、制備方法及其應(yīng)用，所述鋁鈦錫鋯鉬硅六元中間合金包括以重量百分比計(jì)的以下組分：鈦：11％?15％，錫：13％?16％，鋯：27％?30％，鉬：13％?16％，硅：0.04％?0.06％；余量為鋁和不可避免的雜質(zhì)元素。通過(guò)設(shè)計(jì)一種鋁鈦錫鋯鉬硅六元中間合金，適用于Ti?180、TiA19等鈦合金的制備，通過(guò)嚴(yán)格控制雜質(zhì)含量，并采用自蔓延工藝，確保鋁鈦錫鋯鉬硅中間合金性能穩(wěn)定，有效改善Ti?180、TiA19合金化程度，防止成分偏析和夾雜，從而提高Ti?180、TiA19鈦合金的性能。

技術(shù)研發(fā)人員：陳卓,劉敏,鄭亞波,周兵兵,楊磊,宋文君,張磊,杜寧,張家榮,耿輝,黃麗榮
受保護(hù)的技術(shù)使用者：寶鈦特種金屬有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/10