[发明专利]一种镍钼钛中间合金及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于中间合金技术领域，具体涉及一种镍钼钛中间合金及其制备方法。

背景技术

已有钛合金熔炼时，合金添加的方法有以镍、钼纯金属形式加入和以钛钼合金、金属镍形式加入两种方式。由于金属钼熔点高（2615℃）、密度大（10.2g/cm³），钼及钛钼合金添加剂熔化不充分，存在形成高密度夹杂的隐患，难以获得成分均匀的铸锭，影响钛合金的性能。

发明内容

本发明解决的技术问题：设计一种镍钼钛中间合金及其制备方法，在钛合金熔炼时以镍钼钛中间合金的方式进行合金添加，以生产出钼和镍元素分布均匀，无偏析、夹杂冶金缺陷的优质钛合金铸锭。

本发明的技术解决方案：钼在元素周期表中是钛的近邻，与β钛具有相同的晶格类型，而且其原子半径与钛原子半径相近，因此，钼在β钛中无限固溶，与β钛形成连续固溶体，本发明添加钛元素有助于消除中间合金中钼元素高密度夹杂的缺陷。

本发明按照重量百分比计所述合金成份组成为：Ni 68-72， Mo 28-32， Ti 0.4-0.6。

本发明的制备方法包括下述步骤：

步骤1：按照所述合金成份组成计算并称取所需重量的原料；

步骤2：将称好的原料放置在中频感应炉的坩埚内，且镍原料和钼原料交叉放置，钛原料放置在上述两种原料的缝隙处；

步骤3：低真空度中频感应熔化后，在1300~1350℃温度下浇铸成圆柱形铸锭；

步骤4：将圆柱形铸锭车削成屑状。

所述镍原料为电解镍或镍边角料，钼原料为钼板坯或钼边角料，钛原料为海绵钛或纯钛屑。

所屑状的长和宽≤20mm，厚≤1.0mm。

本发明具有以下优点：

1、本发明通过添加钛元素有助于消除中间合金中钼元素高密度夹杂的缺陷，制备的镍钼钛中间合金化学成份稳定、均匀，主成份偏差不大于0.5%，有利于生产出钼和镍元素分布均匀，无偏析、夹杂冶金缺陷的优质钛合金铸锭。

2、本发明生产工艺简单，产品质量稳定，投资成本较低。

3、本发明为屑状，钛合金熔炼时与海绵钛能够充分混合，有利于钛合金铸锭成份均匀性的控制。

具体实施方式

实施例1

步骤1：按照镍钼钛中间合金目标成分计算，投料量为15kg，称取所需重量电解镍10.5kg、钼板坯4.43kg、海绵钛0.07kg。

步骤2：将电解镍、钼板坯按顺序交叉放置在中频感应炉的坩埚内，海绵钛放置在以上两种原料的缝隙处。

步骤3：真空度为20Pa时中频感应炉送电，开始功率10kw，最大功率不超过50kw。物料全部熔化后再过热5分钟断电，待温度降至1300~1350℃时浇铸成圆柱形铸锭。

步骤4：在铸锭上、下部位取样进行化学成份分析。上、下部位分析结果见下表。分析结果显示铸锭化学成分均匀。对铸锭下部进行切片高低倍组织检验，未发现偏析和高密度夹杂。

步骤5：将圆柱形铸锭车削成屑状，尺寸：长、宽≤20mm，厚≤1.0mm。

实施例2

步骤1：按照镍钼钛中间合金目标成分计算，投料量为13kg，称取所需重量镍边角料9.1kg、钼边角料3.83kg、纯钛屑0.07kg。

步骤2：将镍边角料、钼边角料按顺序交叉放置在中频感应炉的坩埚内，纯钛屑添加在以上两种原料的缝隙处。

步骤3：真空度为15Pa时中频感应炉送电，开始功率10kw，最大功率不超过50kw。物料全部熔化后再过热6分钟断电，待温度降至1300~1350℃时浇铸成圆柱形铸锭。

步骤4：在铸锭上、下部位取样进行化学成份分析。分析结果见下表。分析结果显示铸锭化学成分均匀。对铸锭下部进行切片高低倍组织检验，未发现偏析和高密度夹杂。

步骤5：将圆柱形铸锭车削成屑状，尺寸：长、宽≤20mm，厚≤1.0mm。