金屬熱還原--精煉法制備Ti--6Al--4V合金.pdf

1、鈦及鈦合金具有密度低、強(qiáng)度高、耐高溫、耐腐蝕等優(yōu)異的綜合性能。Ti-6Al-4V合金是鈦合金中最具代表性的合金，廣泛應(yīng)用于航空航天、國防軍工、汽車工程、生物醫(yī)療等領(lǐng)域。目前生產(chǎn)Ti-6Al-4V合金的方法是以價格較高的鈦及其它合金元素為原料進(jìn)行真空自耗電弧熔煉或電子束冷床熔煉，因而存在工藝復(fù)雜、流程長、生產(chǎn)成本高等不足。有鑒于此，本文以廉價的二氧化鈦、五氧化二釩、鋁粒為原料，采用金屬熱還原-精煉法制備Ti-6Al-4V合金，以期獲得短流

2、程、低成本的鈦合金制備新技術(shù)。
　　采用熱力學(xué)方法研究了反應(yīng)體系中可能發(fā)生的各類反應(yīng)，分析了Ti-6Al-4V合金的制備原理以及涉及的CaO-Al2O3二元熔渣性質(zhì)，并對合金制備過程進(jìn)行了物料計算和熱量計算。
　　以TiO2、V2O5、鋁粒等為原料，采用爐外法制備了Ti-Al-V中間合金，研究了原料種類及粒度、還原劑用量及組成、造渣劑用量及組成、爐料單位發(fā)熱量以及加料方式等因素對合金成分及鈦回收率的影響，確定了爐外法制備Ti

3、-Al-V中間合金的較佳工藝技術(shù)條件。研究表明，以高鈦渣為鈦源，氯酸鉀粒度為1～2mm，單位爐料發(fā)熱量為3500kJ/kg，配鋁系數(shù)為95％，復(fù)合還原劑組成Al∶Ca-Al=6∶4，造渣劑用量為初配鋁的100％，CaO為造渣劑，上部點(diǎn)火方式，可以獲得Ti-Al-V中間合金，Ti含量大于80％，Al含量小于10％，V含量約4％。Ti回收率約55％。合金中微量夾雜主要是Al2O3、Ti3O。
　　以爐外法制備的Ti-Al-V中間合金為