CN113388749A - 一种铝钼铬锆硅中间合金及其制备方法 - Google Patents
一种铝钼铬锆硅中间合金及其制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了一种铝钼铬锆硅中间合金及其制备方法,涉及金属材料技术领域。本发明提供的铝钼铬锆硅中间合金,按质量含量计,包括23.0~27.0%的钼,23.0~27.0%的铬,6.0~10.0%的锆、0.5~1.5%的硅和余量的铝。本发明通过成分和含量的控制,使铝钼铬锆硅中间合金成分均匀,偏析小,在熔炼钛合金时,有助于钛合金成分均匀化,能有效防止钛合金成分偏析等冶金缺陷。本发明提供了所述铝钼铬锆硅中间合金的制备方法,本发明提供的制备方法能够提高铝钼铬锆硅中间合金成分的均匀稳定性,并降低杂质含量,能更好的满足钛合金生产要求。
Description
技术领域
本发明涉及金属材料技术领域,特别涉及一种铝钼铬锆硅中间合金及其制备方法。
背景技术
钛及钛合金因比强度与比刚度高、可焊接、耐高温、耐蚀等优异的综合性能,一直受到航空航天工业的极大重视与青睐。而随着新一代飞机和航空发动机的不断发展,对钛合金材料的综合性能要求也越来越高,高用量、高性能与低成本将是航空用钛合金材料在21世纪所面临的主要挑战。
TC32钛合金是综合性能优于TC4的新型高性能低成本钛合金,该合金经过适当的热机械处理后具有高强度、良好塑性、高断裂韧性和抗疲劳等综合性能的良好匹配。
中间合金是以一种金属为基体,将一种或者几种单质加入其中,以解决该单质易烧损、高熔点不易熔入、密度大易偏析等问题或者用来改善合金性能的特种合金,是一种添加型的功能材料。中间合金的应用,能有效改善金属熔炼的合金化条件、提高合金成分均匀性、克服偏析和不熔金属夹杂,同时还能有效减少金属烧损率。针对密度和熔点与基体差异较大、容易产生夹杂和偏析冶金缺陷的元素(如锡、钨、钼等),熔炼过程易产生偏析冶金缺陷的元素(如铁、铬等),以及含量低的微量元素(如硅等),通常以中间合金的形式添加,而对于其它合金元素从提高成分均匀性和提高冶金质量等方面考虑,以中间合金形式添加效果更佳。
为达到TC32钛合金中元素含量的要求以及使用时的性能要求,熔炼该钛合金需要添加多种二元合金及单质,这就导致钛合金生产过程中合金配比变得复杂,且容易造成钛合金铸锭的偏析、夹杂冶金缺陷,这些缺陷的存在将会对制品的组织、力学性能和后续使用的可靠性带来严重影响。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提供一种铝钼铬锆硅中间合金及其制备方法。本发明提供的铝钼铬锆硅中间合金成分均匀稳定,在熔炼钛合金时,有助于合金成分均匀化。
为了实现上述发明目的,本发明提供以下技术方案:
本发明提供了一种铝钼铬锆硅中间合金,按质量含量计,包括23.0~27.0%的Mo,23.0~27.0%的Cr,6.0~10.0%的Zr、0.5~1.5%的Si和余量的Al。
优选地,所述铝钼铬锆硅中间合金,按质量含量计,包括24.0~26.0%的Mo,24.0~26.0%的Cr,7.0~9.0%的Zr、0.8~1.2%的Si和余量的Al。
优选地,所述铝钼铬锆硅中间合金,按质量含量计,包括25.0%的Mo,25.0%的Cr,8.0%的Zr、1.0%的Si和余量的Al。
本发明还提供了上述技术方案所述铝钼铬锆硅中间合金的制备方法,包括以下步骤:
将三氧化钼、三氧化二铬和铝混合进行铝热反应,冷却,得到铝钼铬一级合金;
将所述铝钼铬一级合金、海绵锆和单质硅进行真空感应熔炼,冷却,得到所述铝钼铬锆硅中间合金。
优选地,所述三氧化钼、三氧化二铬和铝的质量比为(3.690~4.576):(7.190~8.918):(7.199~7.741)。
优选地,所述三氧化钼、三氧化二铬和铝在混合前分别进行干燥;所述干燥的温度独立地为110~130℃,时间独立地≥12h
优选地,所述铝热反应的温度为1750~1850℃,时间为35~45s。
优选地,所述真空感应熔炼的真空度小于10帕。
优选地,所述真空感应熔炼包括依次进行的熔化和精炼;所述精炼的温度为1650~1750℃,时间为5~10min。
优选地,所述真空感应熔炼后还包括将感应熔炼所得合金液浇铸于水冷铜坩埚内进行自然冷却,所述自然冷却的时间≥6h。
本发明提供了一种铝钼铬锆硅中间合金,按质量含量计,包括23.0~27.0%的Mo,23.0~27.0%的Cr,6.0~10.0%的Zr、0.5~1.5%的Si和余量的Al。本发明通过元素成分和含量的控制,使铝钼铬锆硅中间合金成分均匀、偏析小,在熔炼钛合金时,有助于钛合金成分均匀化,防止成分偏析、夹杂冶金缺陷。
本发明提供了所述铝钼铬锆硅中间合金的制备方法。本发明采用两步法制备铝钼铬锆硅中间合金,即铝热还原反应和真空感应熔炼两个步骤:采用铝热法制备出铝钼铬一级合金;然后进行真空感应熔炼,真空感应熔炼时以铝钼铬一级合金、海绵锆和单质硅为原材料制备铝钼铬锆硅中间合金。本发明提供的制备方法能够提高铝钼铬锆硅中间合金成分的均匀稳定性,并降低杂质含量,降低O、N气体杂质的含量,能更好的满足钛合金生产要求。实施例的数据表明,本发明制得的铝钼铬锆硅中间合金中,按质量含量计,Fe≤0.30%,C≤0.10%,O≤0.10%,N≤0.10%。
具体实施方式
本发明提供了一种铝钼铬锆硅中间合金,按质量含量计,包括23.0~27.0%的Mo,23.0~27.0%的Cr,6.0~10.0%的Zr、0.5~1.5%的Si和余量的Al;优选包括24.0~26.0%的Mo,24.0~26.0%的Cr,7.0~9.0%的Zr、0.8~1.2%的Si和余量的Al;更优选包括25.0%的Mo,25.0%的Cr,8.0%的Zr、1.0%的Si和余量的Al。
本发明通过成分和含量的控制,使铝钼铬锆硅中间合金成分均匀,偏析小,在熔炼钛合金时,有助于钛合金成分均匀化,防止成分偏析、夹杂冶金缺陷。
本发明提供了以上方案所述铝钼铬锆硅中间合金的制备方法,包括以下步骤:
将三氧化钼、三氧化二铬和铝混合进行铝热反应,冷却,得到铝钼铬一级合金;
将所述铝钼铬一级合金、海绵锆和单质硅进行真空感应熔炼,冷却,得到所述铝钼铬锆硅中间合金。
本发明将三氧化钼、三氧化二铬和铝混合进行铝热反应,冷却,得到铝钼铬一级合金。
在本发明中,所述三氧化钼、三氧化二铬和铝的质量比优选为(3.690~4.576):(7.190~8.918):(7.199~7.741),更优选为(3.905~4.343):(7.609~8.463):(7.610~7.341),最优选为4.121:8.030:7.477。
在本发明中,所述三氧化钼、三氧化二铬和铝优选为粉体。在本发明中,所述三氧化钼满足有色推荐标准中规定的粒度要求;所述三氧化二铬满足化工推荐标准中的粒度要求;所述铝满足国家推荐标准中空气雾化铝粉的粒度要求。
在本发明中,所述三氧化钼、三氧化二铬和铝在混合前优选分别进行干燥,所述干燥的温度独立地优选为110~130℃,更优选为120℃,时间独立地优选为≥12h,更优选为12h,本发明对所述干燥装置没有特别的要求,采用本领域熟知的干燥装置即可,在本发明中,所述干燥可以去除三氧化钼、三氧化二铬和铝中的水,防止冶炼过程中出现析氢现象。
本发明对所述混合的方法没有特别的要求,采用本领域熟知的方法保证三氧化钼、三氧化二铬和铝混合均匀即可;在本发明具体实施例中,所述混合优选在V型混料机中进行,所述V型混料机的混料速率优选为120~160r/min,更优选为130~150r/min,混料时间优选为2~6min,更优选为3~5min。在本发明中,所述混合使各组分充分接触,便于铝热反应的进行。
本发明优选将所述混合所得混合物置于反应坩埚中进行铝热反应。
在本发明中,所述铝热反应的反应坩埚优选由石墨、镁砖或刚玉制备而成,更优选由镁砖制备而成。本发明对引发所述铝热反应的点火方式没有特别的要求,采用本领域熟知的方式即可。
在本发明中,所述铝热反应的温度优选为1750~1850℃,更优选为1780~1820℃,时间优选为35~45s,更优选为38~42s。本发明对所述铝热反应的反应装置没有特别的要求,采用本领域熟知的铝热反应装置即可,在本发明具体实施例中,所述铝热反应优选在熔炼炉中进行,所述熔炼炉的炉体优选为镁砖砌筑的炉体、三氧化二铝烧结的炉体或石墨板砌筑的炉体。
在本发明的所述铝热反应过程中,铝作为还原剂,将三氧化钼和三氧化二铬分别还原为金属单质钼和铬,铝被氧化为氧化铝,并释放大量的热能使金属(金属单质钼、铬和过量的铝)熔化形成铝钼铬合金液,铝被氧化形成的氧化铝浮于合金液表面,与合金液分离并去除。
所述铝热反应得到铝钼铬合金液后,本发明将所述铝钼铬合金液进行冷却,得到铝钼铬一级合金。
在本发明中,所述冷却优选为随炉冷却,所述冷却的时间优选为12h。
冷却完成后,本发明还优选对冷却所得合金锭依次进行精整破碎、成分分析和挑选。本发明对所述精整破碎和成分分析的方法没有特别的要求,采用本领域熟知的相应方法即可。在本发明中,所述挑选优选包括磁选和人工挑选;本发明通过所述挑选将磁性杂质、含氧化膜、氮化膜合金挑出,而挑选合格的部分则作为铝钼铬一级合金。本发明以铝作为还原剂,以三氧化钼和三氧化二铬为氧化剂,经铝热反应(即炉外点火法)制备出铝钼铬一级合金。
得到铝钼铬一级合金后,本发明将所述铝钼铬一级合金、海绵锆和单质硅进行真空感应熔炼,冷却,得到所述铝钼铬锆硅中间合金。
在本发明中,所述铝钼铬一级合金、海绵锆和单质硅的质量比优选为(88.50~93.50):(6.00~10.00):(0.50~1.50),更优选为(89.80~92.20):(7.00~9.00):(0.80~1.20),最优选为91.00:8.00:1.00。
在本发明中,所述真空感应熔炼优选在中频真空感应炉中进行,所述真空感应熔炼用坩埚优选为刚玉坩埚,即将所述铝钼铬一级合金、海绵锆和单质硅置于刚玉坩埚中,再将刚玉坩埚放置于中频真空感应炉中进行熔炼。在本发明中,为控制合金中杂质元素含量,所述刚玉坩埚的纯度优选≥99%;所述刚玉坩埚打结用炉衬优选采用上述铝热反应的炉渣(氧化铝)制备而成,从而充分利用反应原料,节省成本,本发明对所述刚玉坩埚打结用炉衬的制备方法没有特别的要求,采用本领域熟知的方法即可。
在本发明中,所述真空感应熔炼抽真空时真空度优选小于10帕;所述真空感应熔炼优选在保护气氛下进行,所述保护气氛优选为氩气。
在本发明中,所述感应熔炼优选包括依次进行的熔化和精炼。在本发明中,所述熔化具体优选为:将所述中频真空感应炉的功率调至起始功率开始加热,然后将功率提高到过渡功率加热至金属开始熔化,再将功率提高到稳定功率加热至金属全部熔化,得到混合熔体。在本发明中,所述起始功率优选为25~32kW,更优选为28~30kW;所述过渡功率优选为45~65kW,更优选为50~60kW;所述稳定功率优选为65~75kW,更优选为68~72kW,待铝钼铬一级合金和海绵锆、单质硅完全熔化后,本发明将所得混合熔体进行精炼。
在本发明中,所述精炼的温度优选为1650~1750℃,更优选为1680~1720℃,时间优选为5~10min,更优选为6~8min。在本发明中,所述精炼过程中,所述中频真空感应炉的功率优选为75~85kW,更优选为80kW,在本发明中,所述精炼可以去除混合熔体中的杂质和气体,得到纯净的合金液。
精炼完成后,本发明将所得合金液进行冷却。本发明优选将所述合金液浇铸于水冷铜坩埚内进行冷却,所述冷却的优选时间≥6h,本发明对所述浇注的操作没有特别的要求,采用本领域熟知的浇注方法即可,本发明对所述水冷铜坩埚没有特别的要求,采用本领域熟知的水冷铜坩埚即可。
在本发明中,所述冷却优选在真空条件下进行。
本发明在真空感应熔炼时以铝钼铬一级合金、海绵锆和单质硅为原材料,使目标合金的品位更加稳定,并且可降低目标合金中的气体杂质含量。
本发明提供了以上铝钼铬锆硅中间合金的制备方法,能够提高铝钼铬锆硅中间合金的成分均匀性和准确性,并降低杂质含量,能更好的满足钛合金生产要求。
为了进一步说明本发明,下面结合实例对本发明提供的铝钼铬锆硅中间合金及其制备方法进行详细地描述,但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
一、铝热冶炼过程
(1)将铝粉、三氧化二铬、三氧化钼进行烘干处理,烘干温度120℃,烘干时间12小时。
(2)原料配比:铝粉77.71kg、三氧化二铬71.90kg、三氧化钼36.90kg;将原料装入V型混料机内,混料速率160r/min,混料时间2min,保证各原材料混合均匀,接触充分。
(3)将混合均匀的炉料装入烧结好的刚玉坩埚内,点火反应,反应完成后,随炉冷却12小时,拆除坩埚,取出合金锭,并称重。
(4)去除合金锭表面渣层和氧化膜后,进行破碎精整,经磁选和人工挑选后,得到铝钼铬一级合金,对所得一级合金进行化学成分分析。
二、感应熔炼过程
(1)原料配比:铝钼铬一级合金93.50kg,海绵锆6.00kg,单质硅0.50kg;将一级合金与海绵锆、单质硅装入打结、烘干好的刚玉坩埚内。将中频真空感应熔炼炉抽真空至10帕以下,排除熔炼炉内气体杂质。
(2)送电熔炼,起始功率30kW,30分钟调整至过渡功率60kW,合金开始熔化后调整至稳定功率70kW,待炉料全部熔化后,在1650℃下精炼10分钟,再次将熔炼炉抽真空至10帕以下,去除熔体中气体杂质。
(3)倾斜坩埚,将熔体缓慢稳定的浇铸到水冷坩埚内。浇铸完成后,保持真空冷却6小时以上,得到铝钼铬锆硅中间合金(圆柱体合金锭)。
对本实施例制备的铝钼铬锆硅中间合金的一处位置取样进行化学成分分析,得到结果如表1所示。从表1可以看出,本实施例制备的铝钼铬锆硅中间合金C、O、N杂质含量较低,其中的Fe为原料带入的不可避免的杂质。
对本实施例制备的铝钼铬锆硅中间合金不同位置处取样,进行化学成分分析,从合金锭上表面取两点,编号为1和2,合金锭下表面取两点,编号为3和4,合金锭中间部位取两点,编号为5和6,对取点部位进行成分分析,得到结果如表2所示。从表2可以看出,本实施例制备的铝钼铬锆硅中间合金成分均匀稳定,无偏析。
实施例2
一、铝热冶炼过程
(1)将铝粉、三氧化二铬、三氧化钼进行烘干处理,烘干温度120℃,烘干时间12小时。
(2)原料配比:铝粉76.10kg、三氧化二铬76.09kg、三氧化钼39.05kg;将原料装入V型混料机内,混料速率150r/min,混料时间3min,保证各原材料混合均匀,接触充分。
(3)将混合均匀的炉料装入烧结好的刚玉坩埚内,点火反应,反应完成后,随炉冷却12小时,拆除坩埚,取出合金锭,并称重。
(4)去除合金锭表面渣层和氧化膜后,进行破碎精整,经磁选和人工挑选后,得到铝钼铬一级合金,对所得一级合金进行化学成分分析。
二、感应熔炼过程
(1)原料配比:铝钼铬一级合金92.20kg,海绵锆7.00kg,单质硅0.80kg;将一级合金与海绵锆、单质硅装入打结、烘干好的刚玉坩埚内。将中频真空感应熔炼炉抽真空至10帕以下,排除熔炼炉内气体杂质。
(2)送电熔炼,起始功率30kW,30分钟调整至过渡功率60kW,合金开始熔化后调整至稳定功率70kW,待炉料全部熔化后,在1680℃下精炼8分钟,再次将熔炼炉抽真空至10帕以下,去除熔体中气体杂质。
(3)倾斜坩埚,将熔体缓慢稳定的浇铸到水冷坩埚内。浇铸完成后,保持真空冷却6小时以上,得到铝钼铬锆硅中间合金(圆柱体合金锭)。
对本实施例制备的铝钼铬锆硅中间合金的一处位置(与实施例1取样位置处相同)取样进行化学成分分析,得到结果如表1所示。
采用实施例1的方法对本实施例制备的铝钼铬锆硅中间合金不同部位取样进行化学成分分析,结果如表3,结果表明本实施例制备的铝钼铬锆硅中间合金成分均匀稳定,无偏析。
实施例3
一、铝热冶炼过程
(1)将铝粉、三氧化二铬、三氧化钼进行烘干处理,烘干温度120℃,烘干时间12小时。
(2)原料配比:铝粉74.77kg、三氧化二铬80.30kg、三氧化钼41.21kg;将原料装入V型混料机内,混料速率140r/min,混料时间4min,保证各原材料混合均匀,接触充分。
(3)将混合均匀的炉料装入烧结好的刚玉坩埚内,点火反应,反应完成后,随炉冷却12小时,拆除坩埚,取出合金锭,并称重。
(4)去除合金锭表面渣层和氧化膜后,进行破碎精整,经磁选和人工挑选后,得到铝钼铬一级合金,对所得一级合金进行化学成分分析。
二、感应熔炼过程
(1)原料配比:铝钼铬一级合金91.00kg,海绵锆8.00kg,单质硅1.00kg;将一级合金与海绵锆、单质硅装入打结、烘干好的刚玉坩埚内。将中频真空感应熔炼炉抽真空至10帕以下,排除熔炼炉内气体杂质。
(2)送电熔炼,起始功率30kW,30分钟调整至过渡功率60kW,合金开始熔化后调整至稳定功率70kW,待炉料全部熔化后,在1700℃下精炼7分钟,再次将熔炼炉抽真空至10帕以下,去除熔体中气体杂质。
(3)倾斜坩埚,将熔体缓慢稳定的浇铸到水冷坩埚内。浇铸完成后,保持真空冷却6小时以上,得到铝钼铬锆硅中间合金(圆柱体合金锭)。
对本实施例制备的铝钼铬锆硅中间合金的一处位置(与实施例1取样位置处相同)取样进行化学成分分析,得到结果如表1所示。
采用实施例1的方法对本实施例制备的铝钼铬锆硅中间合金不同部位取样进行化学成分分析,结果如表4,结果表明本实施例制备的铝钼铬锆硅中间合金成分均匀稳定,无偏析。
实施例4
一、铝热冶炼过程
(1)将铝粉、三氧化二铬、三氧化钼进行烘干处理,烘干温度120℃,烘干时间12小时。
(2)原料配比:铝粉73.41kg、三氧化二铬84.63kg、三氧化钼43.43kg;将原料装入V型混料机内,混料速率130r/min,混料时间5min,保证各原材料混合均匀,接触充分。
(3)将混合均匀的炉料装入烧结好的刚玉坩埚内,点火反应,反应完成后,随炉冷却12小时,拆除坩埚,取出合金锭,并称重。
(4)去除合金锭表面渣层和氧化膜后,进行破碎精整,经磁选和人工挑选后,得到铝钼铬一级合金,对所得一级合金进行化学成分分析。
二、感应熔炼过程
(1)原料配比:铝钼铬一级合金89.80kg,海绵锆9.00kg,单质硅1.20kg;将一级合金与海绵锆、单质硅装入打结、烘干好的刚玉坩埚内。将中频真空感应熔炼炉抽真空至10帕以下,排除熔炼炉内气体杂质。
(2)送电熔炼,起始功率30kW,30分钟调整至过渡功率60kW,合金开始熔化后调整至稳定功率70kW,待炉料全部熔化后,在1720℃下精炼6分钟,再次将熔炼炉抽真空至10帕以下,去除熔体中气体杂质。
(3)倾斜坩埚,将熔体缓慢稳定的浇铸到水冷坩埚内。浇铸完成后,保持真空冷却6小时以上,得到铝钼铬锆硅中间合金(圆柱体合金锭)。
对本实施例制备的铝钼铬锆硅中间合金的一处位置(与实施例1取样位置处相同)取样进行化学成分分析,得到结果如表1所示。
采用实施例1的方法对本实施例制备的铝钼铬锆硅中间合金不同部位取样进行化学成分分析,结果如表5,结果表明本实施例制备的铝钼铬锆硅中间合金成分均匀稳定,无偏析。
实施例5
一、铝热冶炼过程
(1)将铝粉、三氧化二铬、三氧化钼进行烘干处理,烘干温度120℃,烘干时间12小时。
(2)原料配比:铝粉71.99kg、三氧化二铬89.18kg、三氧化钼45.76kg;将原料装入V型混料机内,混料速率120r/min,混料时间6min,保证各原材料混合均匀,接触充分。
(3)将混合均匀的炉料装入烧结好的刚玉坩埚内,点火反应,反应完成后,随炉冷却12小时,拆除坩埚,取出合金锭,并称重。
(4)去除合金锭表面渣层和氧化膜后,进行破碎精整,经磁选和人工挑选后,得到铝钼铬一级合金,对所得一级合金进行化学成分分析。
二、感应熔炼过程
(1)原料配比:铝钼铬一级合金88.50kg,海绵锆10.00kg,单质硅1.50kg;将一级合金与海绵锆、单质硅装入打结、烘干好的刚玉坩埚内。将中频真空感应熔炼炉抽真空至10帕以下,排除熔炼炉内气体杂质。
(2)送电熔炼,起始功率30kW,30分钟调整至过渡功率60kW,合金开始熔化后调整至稳定功率70kW,待炉料全部熔化后,在1750℃下精炼5分钟,再次将熔炼炉抽真空至10帕以下,去除熔体中气体杂质。
(3)倾斜坩埚,将熔体缓慢稳定的浇铸到水冷坩埚内。浇铸完成后,保持真空冷却6小时以上,得到铝钼铬锆硅中间合金(圆柱体合金锭)。
对本实施例制备的铝钼铬锆硅中间合金的一处位置(与实施例1取样位置处相同)取样进行化学成分分析,得到结果如表1所示。
采用实施例1的方法对本实施例制备的铝钼铬锆硅中间合金不同部位取样进行化学成分分析,结果如表6,结果表明本实施例制备的铝钼铬锆硅中间合金成分均匀稳定,无偏析。
表1实施例1~5中铝钼铬锆硅中间合金化学成分
表2实施例1铝钼铬锆硅中间合金不同位置化学成分
表3实施例2铝钼铬锆硅中间合金不同位置化学成分
表4实施例3铝钼铬锆硅中间合金不同位置化学成分
表5实施例4铝钼铬锆硅中间合金不同位置化学成分
表6实施例5铝钼铬锆硅中间合金不同位置化学成分
从以上实施例可以看出,本发明提供的铝钼铬锆硅中间合金纯度高,成分均匀、稳定,偏析较小,气相杂质含量较低,能更好的满足钛合金生产要求。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,并非对本发明作任何形式上的限制。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种铝钼铬锆硅中间合金,其特征在于,按质量含量计,包括23.0~27.0%的Mo,23.0~27.0%的Cr,6.0~10.0%的Zr、0.5~1.5%的Si和余量的Al。
2.根据权利要求1所述的铝钼铬锆硅中间合金,其特征在于,按质量含量计,包括24.0~26.0%的Mo,24.0~26.0%的Cr,7.0~9.0%的Zr、0.8~1.2%的Si和余量的Al。
3.根据权利要求1所述的铝钼铬锆硅中间合金,其特征在于,按质量含量计,包括25.0%的Mo,25.0%的Cr,8.0%的Zr、1.0%的Si和余量的Al。
4.权利要求1~3任意一项所述铝钼铬锆硅中间合金的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
将三氧化钼、三氧化二铬和铝混合进行铝热反应,冷却,得到铝钼铬一级合金;
将所述铝钼铬一级合金、海绵锆和单质硅进行真空感应熔炼,冷却,得到所述铝钼铬锆硅中间合金。
5.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述三氧化钼、三氧化二铬和铝的质量比为(3.690~4.576):(7.190~8.918):(7.199~7.741)。
6.根据权利要求4或5所述的制备方法,其特征在于,所述三氧化钼、三氧化二铬和铝在混合前分别进行干燥;所述干燥的温度独立地为110~130℃,时间独立地≥12h。
7.根据权利要求4或5所述的制备方法,其特征在于,所述铝热反应的温度为1750~1850℃,时间为35~45s。
8.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述真空感应熔炼的真空度小于10帕。
9.根据权利要求4或8所述的制备方法,其特征在于,所述真空感应熔炼包括依次进行的熔化和精炼;所述精炼的温度为1650~1750℃,时间为5~10min。
10.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述真空感应熔炼后还包括将感应熔炼所得合金液浇铸于水冷铜坩埚内进行自然冷却,所述自然冷却的时间≥6h。
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