本發(fā)明屬于冶金領(lǐng)域,具體涉及一種宇航級釩鋁合金及其制備方法。
背景技術(shù):
合金的真空精煉是在低于或遠低于常壓下脫除粗金屬中雜質(zhì)的火法精煉方法。這種方法在一定條件下還可綜合回收粗金屬中的有價元素。真空精煉除能防止金屬與空氣中氧、氮反應(yīng)和避免氣體雜質(zhì)的污染外,更重要的是對許多精煉過程(特別是脫氣過程)還能創(chuàng)造有利于金屬和雜質(zhì)分離的熱力學和動力學條件。釩鋁合金是一種用于鈦合金的基礎(chǔ)原料,當前是繼釩在鋼中應(yīng)用之后的第二大應(yīng)用領(lǐng)域。Ti-6Al-4V和Ti-8Al-1Mo-1V,這兩種鈦合金總共占鈦合金市場的50%,主要用于生產(chǎn)噴氣發(fā)動機、高速飛行器骨架和火箭發(fā)動機機殼。鈦合金生產(chǎn)所用的釩是以釩鋁合金形式加入。日本、美國、英國等國家還在進一步加大含釩鈦合金在民用工業(yè)中的應(yīng)用研究。目前,釩鋁合金生產(chǎn)工藝中一般以五氧化二釩為原料,采用鋁熱法生產(chǎn)釩鋁合金。由于五氧化二釩與金屬鋁反應(yīng)放出大量的熱量,熱量大幅過剩、使反應(yīng)呈現(xiàn)爆炸性,在絕熱的情況下足以使體系的溫度升高到3000℃以上。因此,爐料中通常要配入一定量的惰性物質(zhì)(俗稱消熱劑)來控制反應(yīng)速度和反應(yīng)產(chǎn)物的溫升。由于消熱劑總是含有一定量的Fe、Si、P和重金屬元素,因此生產(chǎn)出的釩鋁合金中雜質(zhì)含量較高。中國專利CN200910117560.4中公開了一種釩鋁合金材料的制備方法,該法按質(zhì)量百分比計,稱取粉末狀的Al20%~33.1%,V2O550%~66.9%,在球磨機中混合8~16小時后,置于銅模具中用壓力機在60~80MPa的壓力下壓實,將裝有壓好的反應(yīng)物料的模具放于鋁熱反應(yīng)容器中,物料上放置引燃劑,用惰性氣體吹出殘余的空氣,在2~7MPa氬氣保護下,加熱到300℃左右進行反應(yīng),獲得釩鋁合金,其中,按照質(zhì)量百分數(shù),V為75%~95%,Al為5.0%~25.0%,S含量約0.15%,F(xiàn)e含量約0.50%。顯然在上述工藝中,所獲得的產(chǎn)品中Fe和S等雜質(zhì)含量較高,這是由于在球磨機中混合8~16小時會引進一些雜質(zhì)。另外,由于鋁熱反應(yīng)在密閉的壓力容器中進行,因此極大限制了釩鋁合金的產(chǎn)量,此外,由于要求設(shè)備的耐壓性能強,因此會提高制造成本。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
針對上述問題,本發(fā)明提供了一種宇航級釩鋁合金及其制備方法。該方法包括以下步驟:AlV85與金屬鋁在真空條件下熔融冶煉制備得到AlV65;其中,AlV85與金屬鋁重量比為2.41~4.67︰1;控制真空度為5~9Pa;控制熔融開始到合金出爐的時間為40~45min;控制合金出爐時的過熱度為41~50℃。優(yōu)選的,上述方法中,所述鋁的純度≥99.85%。優(yōu)選的,上述方...