[发明专利]一种镍钒中间合金及其制备方法

说明书

本发明涉及一种合金及其制备方法，尤其涉及一种镍钒中间合金及其制备方法，属于冶金技术领域。本发明的所述合金中含有如下质量百分比的元素：钒60％‑70％、镍30％‑40％、铝≤1.5％，其余总微量元素及杂质总量小于1％。本发明还公开了镍钒中间合金材料的制备方法。本发明镍钒中间合金可以大大降低熔炼含镍基合金的温度；制备镍钒中间合金采用了严格的原材料控制，产品纯度高，产品杂质含量低，可控性好，生产效率高，合金氮氧含量低，更加纯净。

技术领域

本发明涉及一种合金及其制备方法，尤其涉及一种镍钒中间合金及其制备方法，属于冶金技术领域。

背景技术

金属钒的熔点是1890℃，而本发明提及的镍钒中间合金熔点在1450℃左右，大大降低了钒的熔点，是熔炼镍基含钒高温合金必要的添加剂。钒添加在高温合金中起到固熔强化的作用，提高高温合金的物理性能。镍基高温合金添加钒元素可以采用金属钒，铝钒合金或者镍钒合金，高纯钒制作工艺复杂，成本高昂。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的缺陷，提出一种镍钒中间合金及其制备方法，降低成本，提高高温合金的物理性能。

本发明首先提供一种镍钒中间合金，含有以下质量百分比的元素：钒60％-70％、镍30％-40％、铝≤1.5％，其余总微量元素及杂质总量小于1％。所述合金的氧≤0.4％、氮≤0.07％、硅≤0.1％、磷≤0.005％、铁≤0.2％、铅≤0.001％、铬≤0.007％、镉≤0.002％、钼≤0.0001％、碳≤0.02％、硫≤0.008％。所述镍钒中间合金由以下质量份的原料制成，五氧化二钒1kg，氧化亚镍0.4-0.5kg，铝粉0.25-0.3kg，铝镁合金0.2-0.25kg，返炉末10-25kg。其中，返炉末是指返回使用的合金碎料。

本发明进一步提供满足上述条件的镍钒中间合金的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、将所述五氧化二钒置入烘干炉中，于150-350℃烘6-24小时；将所述氧化亚镍置入烧结炉中，于600-1000℃烧结6-12小时；

步骤二、将五氧化二钒，氧化亚镍，铝粉，铝镁合金，返炉末按照所述比例进行配料；

步骤三、将步骤二中原料混合均匀后经反应炉桶反应1-5分钟，反应结束后冷却12小时以上，得到合金锭，将合金锭和残渣分离，取出合金锭进行精整、磁选、检验、包装。

为了提高产品的品质，降低产品杂质含量，述方法的所述步骤二中，使用的所有原材料均为高纯原料，五氧化二钒纯度大于99.7％，氧化亚镍纯度大于99.8％，铝粉纯度大于99.9％，铝镁合金粉纯度大于99.5％。铝镁合金的铝含量60％，镁含量40％。

所述步骤三中，混合时的原料温度控制在150℃以下，混合时间为15分钟以上。所述反应炉桶为高纯氧化铝坩埚。

对于含钒而不含铝的高温合金采用镍钒合金作为中间合金添加到高温合金中，可以大大降低钒的成本，与现有技术相比，本发明的优点如下：

1)本发明的制备方法中所用的提供镍的原料为氧化亚镍，成本比采用金属镍降低了10-20％，氧化亚镍在使用之前经过高温去碳去硫，以降低产品中的碳硫含量。氧化亚镍的使用即可以和铝反应提供一定的热量，也不会像氧化镍反应过于激烈，是保证铝热还原反应平稳进行的重要前提。

2)本发明的制备方法采用了铝镁合金粉代替部分金属铝粉，既可以使反应进行的更加充分，同时反应后镁以氧化镁的形式进入渣系，使得合金和渣得到了更好的分离，降低了合金中氧含量，同时避免了使用氧化钙或萤石造渣带来的杂质污染，保证了合金的低杂质含量。