[发明专利]利用W、Mo、Ti、Zr边角料制备高温合金的方法

说明书

本发明属于高温合金制备技术领域，具体涉及一种利用W、Mo、Ti、Zr边角料制备高温合金的方法。本发明使用的W、Mo、Ti、Zr边角料为工业用纯W、Mo、Ti、Zr板加工剩余的块状残余边角料，具体实施步骤为：选用符合HB/Z131标准要求的W、Mo、Ti、Zr边角料；将W、Mo、Ti、Zr边角料进行表面处理，去除表面氧化层；按高温合金正常熔炼工艺添加W、Mo、Ti、Zr等边角料。采用本发明实现了W、Mo、Ti、Zr等稀有金属原材料的回收再利用，降低了高温合金的生产成本，达到了节能减排的目的。采用本方法生产的高温合金杂质元素控制与选用常规原材料生产的合金相当，力学性能满足标准要求。

技术领域

本发明属于高温合金制备技术领域，具体涉及一种利用W、Mo、Ti、Zr边角料制备高温合金的方法。

背景技术

目前，高温合金已广泛应用于航空航天、石油化工、汽车增压涡轮、地面燃机等产业领域，且使用量逐年增加。W、Mo、Ti、Zr等作为生产高温合金的重要原材料，均属于稀有金属元素，且不可再生，随着这些原材料在高温合金领域的用量逐渐增加，其价格也逐渐升高。

W、Mo、Ti、Zr等金属元素不仅用于高温合金领域，还在其他领域广泛应用，如高纯度轧制W板主要应用于制作温度标准光源、隔热屛、高温炉构件、X射线管钨靶材等领域；高纯度Mo板可用于高温炉构件、整流器行业的钼圆片、汽车散热片、半导体行业溅射靶材、电极等领域；工业纯Ti板已广泛应用于化工、海洋开发、石油、食品和医疗等领域；纯Zr板主要应用于核工业反应堆材料。而这些板材经加工成零件后会残存大量的边角料，这些边角料均属于高纯原料，且价格较W条、Mo条、海绵Ti、海绵Zr等高温合金生产用原材料便宜很多，经过表面处理后完全可以用作高温合金原材料。国内在这方面的研究鲜有报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用W、Mo、Ti、Zr边角料制备高温合金的方法，该方法充分利用了现有原材料资源，将工业加工残留的纯W、Mo、Ti、Zr板边角料经表面处理后，回收再应用于制造高温合金。

为实现上述技术目的，本发明采用以下的技术方案：

利用W、Mo、Ti、Zr边角料制备高温合金的方法，包括如下步骤：

步骤一、W、Mo、Ti、Zr边角料的选择

选用符合HB/Z131标准要求的W(钨)、Mo(钼)、Ti(钛)、Zr(锆)边角料；钨、钼、钛、锆边角料应选择工业冷加工或热加工的板材边角料，厚度规格应选择2mm≤d≤20mm，长宽不限。使用时可用剪板机根据不同炉型的原料入炉要求剪切成适宜尺寸，1.5T真空感应炉入炉原料宜剪切成长度≤500mm、宽度≤100mm。化学成分应满足HB/Z 131《铸造高温合金选用原材料技术要求》中的相关规定要求。其中W板边角料选择GB/T 3875《钨板》中的W1牌号，Mo板边角料选择GB/T 3876《钼及钼合金板材》的Mo1、Mo2牌号，Ti板边角料选择GB/T 3621《钛及钛合金板材》中冷/热加工状态的TA1ELI、TA1、TA2、TA3等牌号，锆板边角料选择GB/T21183《锆及锆合金板、带、箔材》中冷/热加工状态的Zr-0、Zr-1牌号的板材、带材加工余料；

步骤二、W、Mo、Ti、Zr边角料的表面处理

因W、Mo、Ti、Zr边角料均经过工业热加工或冷加工，表面会存在油污或氧化层，需经过表面处理；

(1)W、Mo边角料需采用特殊调配的清洗剂溶液A进行表面处理；

W、Mo边角料浸泡在清洗剂溶液A中30min～60min后取出，用清水冲洗表面，再用工业酒精清洗表面，然后放入烘烤炉进行烘干处理，再进行喷丸处理，最后放入塑料袋，密封后放入金属桶或木箱中保存；

其中，清洗剂溶液A配比：常温水性高碱清洗剂、洗衣粉、水三者按质量配比为1：1～3：4～6；