铌铝合金及其制备方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115478200A(43)申请公布日2022.12.16(21)申请号202211202360.0(22)申请日2022.09.29(71)申请人中色(宁夏)东方集团有限公司地址753000宁夏回族自治区石嘴山市大武口区冶金路(72)发明人李建兵李晓东陈彦兄倪航星麻建军(74)专利代理机构宁夏君创未来专利代理事务所(普通合伙)64107专利代理师周晓梅(51)Int.Cl.C22C27/02(2006.01)C22B5/04(2006.01)C22C1/02(2006.01)权利要求书1页说明书6页(54)发明名称铌铝合金及其制备方法(57)摘要本发明提供一种铌铝合金及其制备方法，属于合金生产技术领域。所述铌铝合金由以下组分组成：Nb：60.0wt%‑65.0wt%，Fe≤0.10wt%，Si≤0.15wt%，C≤0.10wt%，O≤0.05wt%，N≤0.05wt%，余量为Al。其制备方法包括：称取铌源、铝源、造渣剂及发热剂，并充分混合，得到原料混合料；将原料混合料预热至第一温度，得到预热后的原料混合料；准备炉体；将预热后的原料混合料投入炉体中，快速点火，发生铝热还原反应；铝热还原反应结束后，静置冷却，得到所述铌铝合金产品。方法克服了采用炉外法生产铌铝合金时，反应热不足导致的铌铝合金和渣不能良好分离的问题，不仅降低了铌铝合金生产成本，有利于提高铌铝合金生产产能，且生产的铌铝合金的杂质含量低，满足钛合金的用料需求。CN115478200ACN115478200A权利要求书1/1页1.一种铌铝合金，其特征在于，由以下组分组成：Nb：60.0wt%‑65.0wt%，Fe≤0.10wt%，Si≤0.15wt%，C≤0.10wt%，O≤0.05wt%，N≤0.05wt%，余量为Al及其他不可避免的杂质。2.如权利要求1所述的铌铝合金，其特征在于，由以下组分组成：Nb：60.0wt%‑61.0wt%，Fe≤0.10wt%，Si≤0.15wt%，C≤0.10wt%，O≤0.05wt%，N≤0.03wt%，余量为Al及其他不可避免的杂质。3.一种如权利要求1或2所述的铌铝合金的制备方法，其特征在于，通过炉外法制备，包括以下步骤：S01.称取铌源、铝源、造渣剂及发热剂，并充分混合，得到原料混合料；S02.将原料混合料预热至第一温度，得到预热后的原料混合料；S03.准备炉体；S04.将预热后的原料混合料投入炉体中，快速点火，发生铝热还原反应；S05.铝热还原反应结束后，静置冷却，得到所述铌铝合金产品。4.如权利要求3所述的铌铝合金的制备方法，其特征在于，所述原料混合料中，各组分质量含量为：铌源40‑50%，铝源35‑45%，造渣剂5‑10%，发热剂6‑12%。5.如权利要求4所述的铌铝合金的制备方法，其特征在于，所述原料混合料的单位反应热为3000kJ/kg‑3300kJ/kg。6.如权利要求4或5所述的铌铝合金的制备方法，其特征在于，所述发热剂选自硝石、硝酸钠、氯酸钾、氯酸钠中的至少一种。7.如权利要求4或5所述的铌铝合金的制备方法，其特征在于，所述造渣剂选自氧化钙、氟化钙中的至少一种。8.如权利要求3所述的铌铝合金的制备方法，其特征在于，步骤S02中，所述第一温度为100℃‑120℃。9.如权利要求3所述的铌铝合金的制备方法，其特征在于，步骤S03中，所述“准备炉体”包括：将炉体预热至第二温度，所述第二温度为150℃‑200℃。10.如权利要求3所述的铌铝合金的制备方法，其特征在于，步骤S01中，所述铌源为纯度≥99%的Nb2O5，所述铝源为纯度≥99.8%的铝粒。2CN115478200A说明书1/6页铌铝合金及其制备方法技术领域[0001]本发明属于合金生产技术领域，特别涉及一种铌铝合金及其制备方法。背景技术[0002]铌铝合金作为制备高铌钛铝合金得添加剂，具有高熔点、低密度等特点，能够有效地降低在制备高铌钛铝过程中合金的偏析。[0003]现有技术中，公开号为CN105385866A的中国发明专利公开了一种铌铝合金的制备方法和系统，方法包括以下步骤：将五氧化二铌与铝及少量的助熔剂和除渣剂混合形成混合物料；将剩余铝进行熔炼形成铝液；将所述混合物料加入到铝液中，通过铝热还原反应生成铌均匀的分布在铝液中，并与多余的铝反应生成成分均匀的铌铝合金。上述发明制备的铌铝合金中，铌的分布均匀、偏析程度小，铝烧蚀量小，且合金共熔点温度低，成分稳定。[0004]然而，上述发明专利公开的技术方案中，熔炼过程在中频感应炉中完成，一方面生产成本较高，另一方面铌铝合金的产能受限。研究希望通过炉外法实现铌铝合金的生产，以提高产能，降低成本。但是，由于由于铝粉还原五氧化二铌的单位反应热不足以支撑反应的正