[发明专利]铝硅钛合金粉末制备方法

说明书

本发明提供一种铝硅钛合金粉末制备方法，包括如下步骤：将铝硅合金粉末和氟钛酸钠粉末按照预设混合比例加入球磨装置中，混合均匀后通入惰性保护气体进行球磨处理，得到混合粉末；采用模具将混合粉末压制成混合粉末块；将混合粉末块加入真空冶炼炉内，在真空条件下将混合粉末块加热至预设温度并保温至预设时间，得到反应后的物料；将反应后的物料冷却室温后得到铝硅钛合金粉末。利用本发明能够解决现有技术中以钛氧化物、含钛高炉渣或高钛渣为原料制备的铝硅钛合金中杂质元素氧的含量较高，从而影响铝硅钛合金的品质的问题。

技术领域

本发明涉及合金制备技术领域，更为具体地，涉及一种铝硅钛合金粉末制备方法。

背景技术

铝硅钛合金具有质量轻、硬度大、韧性强的特点，广泛应用于高速列车、高级轿车、摩托车的制造和航空航天、交通、建筑等工业领域。

目前制备铝硅钛合金的方法一般都是以含钛渣和含硅铝渣作为原料，合成制备铝硅钛合金，例如，专利CN113122728A利用钛渣和硅铝合金为原料在1600～1700℃条件下通过铝热还原反应制备硅钛合金；专利CN112719275B以硅钛合金为原料，通过利用磁性研磨粒子对合金进行研磨得到硅钛合金颗粒；专利109457114B将含钛渣、硅物料和添加剂混合均匀得到熔炼物料并进行熔炼；熔炼物料在温度1673K以上的条件下完全熔化后并恒温熔炼15min以上进行渣金分离得到Ti-Si合金；将Ti-Si合金进行分离和提纯，可以同时得到高纯硅、高纯钛和Ti₅Si₃、Ti₅Si₄、TiSi、TiSi₂、共晶Ti-Si合金等高纯Ti-Si合金；以及专利CN109402420B将含钛高炉渣、铝物料和添加剂混合均匀得到总物料，在熔炼温度为1573K～1973K下保温0.5～10h，然后进行渣金分离得到Ti-Si-Al合金；将得到的Ti-Si-Al合金采用电磁或电阻加热方式的定向凝固法以定向凝固速度为10～4000μm/min进行分离和初步提纯，机械切割分离后得到Ti-Si合金和Al-Si合金；将得到的Ti-Si合金进行研磨后酸洗、真空熔炼法或真空定向凝固法去除杂质再次提纯后得到高纯Ti-Si合金等。

通过上述现有技术可以制备出铝硅钛合金，但是，以钛氧化物、含钛高炉渣或高钛渣为原料制备的铝硅钛合金中杂质元素氧的含量较高，从而影响铝硅钛合金的品质。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种铝硅钛合金粉末制备方法，以解决目前以钛氧化物、含钛高炉渣或高钛渣为原料制备的铝硅钛合金中杂质元素氧的含量较高，从而影响铝硅钛合金的品质的问题。

本发明提供一种铝硅钛合金粉末制备方法，包括如下步骤：

将铝硅合金粉末和氟钛酸钠粉末按照预设混合比例加入球磨装置中，混合均匀后通入惰性保护气体进行球磨处理，得到混合粉末；

采用模具将所述混合粉末压制成混合粉末块；

将所述混合粉末块加入真空冶炼炉内，在真空条件下将所述混合粉末块加热至预设温度并保温至预设时间，得到反应后的物料；

将所述反应后的物料冷却室温后得到铝硅钛合金粉末。

此外，优选的方案是，所述铝硅合金粉末和所述氟钛酸钠粉末均为小于100μm的粉末；和/或，所述铝硅合金粉末和所述氟钛酸钠粉末的纯度均大于99％。

此外，优选的方案是，所述预设混合比例为：所述铝硅合金粉末中的铝硅合金的摩尔数与所述氟钛酸钠粉末中的氟钛酸钠的摩尔数之比大于7:3。

此外，优选的方案是，所述球磨装置为球磨机；所述球磨机的转速为300～800rpm。