本发明公开了一种钛合金返回料重熔方法,将返回料制成自耗电极,并经过2次重熔得到原锭,并测量其化学成分;将原锭经二火次锻造、机加制得芯棒;根据芯棒尺寸制造出模具;以0级海绵钛、中间合金为新料,根据原锭化学成分、待制备新锭的成分配比,配置新料,将新料倒入装有模具的模具型腔内,并压制成电极块;将电极块与芯棒组焊成新自耗电极,并进行至少3次真空自耗重熔得到新锭;采用将钛返回料重熔的原锭作为芯棒,与新料配比再次熔炼成新锭的方法,可以有效地消除原锭中可能存在的冶金缺陷,提高化学成分的均匀性。新锭的品质可以达到军工、医疗等高端应用领域的要求。
本发明涉及矿热炉二次低压补偿装置系统的单相连接方法。矿热炉是冶金工业的重要熔炼设备,电能消耗非常大,现有的矿热炉冶炼的电气系统主要由高压供电网络、变电站变压器、电炉一次侧供电网络、大功率的电炉变压器、低电压大电流的短网系统、水冷电缆、电极系统和炉膛等部分组成,其电炉的冶炼电流引起电压闪变、电流冲激现象,引起冶炼系统电压、电流波形畸变,增加了线损和电炉设备的损耗,降低了电能质量。本发明还包括电炉二次侧的短网的两端并联连接补偿电容。将补偿容量加在节点上,电容器交换无功,电弧产生的无功不再流经短网、电炉变压器和一次侧,路径简短,降低了损耗,实现就地补偿。因而可有效提高该装置的运行可靠性。
本发明公开了一种大型变壁厚纯钼坩埚的成型方法,该方法采用真空熔炼法制作纯钼铸锭,再将铸锭热轧成板坯,经旋压设备对板坯进行旋压,最后对旋压得到的半成品件做表面处理,得到符合要求的产品。根据本发明的方法制作的钼坩埚能够达到尺寸要求和表面及冶金要求,所制造额钼坩埚质量好,生产周期短,重量轻,运输方便,满足了生产大尺寸蓝宝石的需要,填补了国内对制造此型钼坩埚的技术空白,具有巨大的市场价值和潜在经济价值。
针对固体物料的处理,包括化合与分解反应,固体物料与气体之间的反应,以及将固体物料烧结致密或将其熔化成高温液体,提出了一种竖式窑炉,由上部料仓、给料机构、阶梯炉及阶梯板、底部料仓及出料机构组成,并在底部料仓的下部和顶部料仓的上部安装有气体进出口,阶梯炉中的阶梯板在水平方向上相互错开,使其台跟始终与相互平行的两个炉壁相连接,而台沿则始终与此两个炉壁离开一定距离;在垂直方向上相隔一定距离,并使其台沿到下一个台阶面的铅直距离除够物料流动所需的距离外,还有一定自由空间高度。可以代替竖式反应塔、竖式热分解炉、轻烧炉、熟料烧成炉、熔化炉及一些特殊的冶金熔炼炉。和传统竖窑相比,具有处理物料的质量好,均匀性高,节能降耗效果好,且对环境无污染的特点。
本发明属于金属增材制造技术领域,公开了一种TiC增强低密度铌合金及其组织可控的激光立体成形方法,该铌合金包括以下原子百分比的成分组成:Ti:30%‑45%,Al:0‑15%,TiC:0‑10%,余量为Nb。采用激光增材制造技术,可以提高生产效率、缩短加工周期、可省去熔炼和粉末冶金等铌合金锭坯的制备过程;同时通过激光立体成形技术可以直接制备出形状复杂的部件,且通过工艺参数调整能够实现对合金微观组织的调控。
本发明公开了一种气雾化制备球形铬粉的方法,属于粉末冶金技术领域。具体方法步骤包括:1)铬粉制备,将铬块进行低温研磨破碎制粉,温度控制在‑50~10℃;2)压制,将铬粉装入胶套内并进行震动、反向墩料后压制,压力为150MPa~300MPa,保压时间为5min‑15min;3)烧结,将压制好的铬棒装入真空烧结炉内进行烧结,烧结最高温度控制在1000℃~1200℃,保温时间30~480min,真空度<100pa;4)气雾化EIGA,将烧结后铬棒装入EIGA(旋转电极感应熔炼真空气雾化)进行制粉,加热功率10~40Kw。本发明制备的球形铬粉的优点纯度高、气体含量低、球形度好,铬粉粒度范围分布广。
本发明涉及矿热炉二次低压补偿装置系统的角连接方法。矿热炉是冶金工业的重要熔炼设备,电能消耗非常大,现有的矿热炉冶炼的电气系统主要由高压供电网络、变电站变压器、电炉一次侧供电网络、大功率的电炉变压器、低电压大电流的短网系统、水冷电缆、电极系统和炉膛等部分组成,其电炉的冶炼电流引起电压闪变、电流冲激现象,引起冶炼系统电压、电流波形畸变,增加了线损和电炉设备的损耗,降低了电能质量。本发明还包括电炉二次侧的短网的两端并联连接补偿电容。将补偿容量加在节点上,电容器交换无功,电弧产生的无功不再流经短网、电炉变压器和一次侧,路径简短,降低了损耗,实现就地补偿。因而可有效提高该装置的运行可靠性。
本发明公开了一种WSTi64E高损伤容限超大规格钛合金铸锭,按照重量百分比有以下元素组成:Al:5.8%~6.5%,V:3.6%~4.4%,Fe:0.10%~0.25%,C:0.01%~0.05%,O:0.05%~0.12%,N<0.03%,H<0.0125%,余量为Ti和不可避免的杂质,杂质元素总量不超过0.10%。本发明还公开了上述钛合金的制备方法。本发明高损伤容限钛合金超大规格铸锭化学成分横向和纵向均匀性高、杂质含量降低,成功突破了工业5吨级和8吨级大规格铸锭化学成分均匀性控制技术,减少了铝元素在熔炼过程中的烧损,有效控制了间隙元素含量,避免了高熔点钒元素形成不熔块等冶金缺陷。
本发明公开了一种球形Ti/TC4‑TiC复合粉末,其以碳粉和Ti或TC4粉末为原料,通过真空电弧熔炼—锻造—气雾化制粉的复合制备技术,获得以Ti和TiC组成的复合粉末,其中按照质量百分比,碳为0.5%‑2%,Ti或TC4粉末为98%‑99.5%。在Ti/TC4‑TiC复合粉末中,TiC以纳米和亚微米尺度均匀粉分布于基体中。该复合粉末解决了粉末冶金及增材制造中,传统预混合粉末中基体粉末与增强相混合不均匀、易引入杂质、球形度破坏以及制备的复合材料中增强相反应不完全、增强相团聚等诸多问题。本发明还公开了一种球形Ti/TC4‑TiC粉末的制备方法。
本发明公开的真空吸铸制备金属泡沫夹芯管的装置与方法,该装置包括独立设置的井式炉、储压罐和真空泵,储压罐与真空泵通过管路相连接,储压罐的顶部设置有通气口,该通气口通过管道固接有模具,模具可伸入井式炉内。利用该装置制备金属夹芯管,首先制备干燥适用的食盐颗粒,按质量百分比取所需的金属,放入井式炉内熔炼,得到合金熔融液,将吸铸装置中的模具插入合金熔融液内,进行吸铸,吸铸结束后取出铸件,线切割后去除铸件中包含的食盐颗粒,制得金属泡沫夹芯管。本发明装置制得的金属夹芯管,其组织晶粒细小,不产生重度偏析,且金属泡沫夹芯管材料致密度高,芯部孔隙率大,芯部金属泡沫与管壁达到冶金结合。
本发明属于钛合金技术领域,公开了一种医用钛合金Ti‑13Nb‑13Zr铸锭制备方法,选取优质的细颗粒海绵钛和难熔金属Nb粉末;按海绵钛与难熔金属Nb粉末的重量百分比为2~4∶1的比例,通过混合机进行机械搅拌混合均匀后,配入电极块中,添加海绵锆,经油压机压制成致密电极块;将致密的电极块经等离子焊机组焊成电极,电极经真空自耗电弧炉熔炼成钛合金Ti‑13Nb‑13Zr铸锭。本发明大大降低钛合金Ti‑13Nb‑13Zr铸锭的生产成本,生产的钛合金Ti‑13Nb‑13Zr铸锭经检测化学成分符合GB/T3620.1‑2016标准要求,没有难熔金属Nb元素偏析、夹杂,冶金质量良好。
本发明公开了一种球型CuFe合金粉末的制备方法,属于有色金属合金技术领域。主要包括:配料、装炉、抽真空、熔炼、雾化、收粉;铁相主要为颗粒状,并且弥散均匀的分布于铜基体内,无偏析等现象;本发明所制备的CuFe合金粉末形貌呈球形,粉末气体含量低、粉末中Fe相均匀分布于Cu颗粒集体中,采用该CuFe合金粉末可以制备出各类含铜铁成分的粉末冶金产品。
本发明公开了一种3C产品用轻质高强钢球形粉末的制备方法,涉及金属粉末冶金技术领域,包括以下步骤:S1、原材料配备:按质量百分比计,球形粉末包括:碳单质1.9~2%,锰单质30%,铝单质9.65~12.65%,余量为铁单质;S2、真空熔炼;S3、保温静置;S4、雾化制粉;S5、筛分。本发明的轻质高强钢球形粉末的制备方法在电磁感应炉内运用电磁搅拌,可保证Fe‑Mn‑Al‑C合金熔液成分、组织均匀化,减少成分偏析,利于气体排出,通过中间包中频感应加热保温,保证Fe‑Mn‑Al‑C合金熔液的流动性,静置合金熔液进一步排除其中的气体,从而提高了合金的强度。
本发明公开了一种镍基高温合金GH4720Li的冶炼工艺,具体为:按照GH4720Li合金的成分要求,一号或零号Ni、真空脱气Cr、海绵Ti、Al豆、金属Co、NiW合金、NiMo合金、碳、NiMg合金、NiB合金、海绵锆,采用三联(VIM+VAR+VAR)冶炼工艺进行熔炼,得到GH4720Li高温合金铸锭。本发明采用新型的三联冶炼工艺提高了GH4720Li合金的冶金质量,特别是在GH4720Li合金中起主要强化作用的γ’相形成元素Al元素和Ti元素成分控制精度高以及均匀性好,其他合金元素偏析减少并且成分控制精度高。制备得到的合金中杂质元素含量少,其性能在650‑750℃具有长期的稳定性。
本发明公开了一种耐高温高导电CuCrNb系铜合金粉末的制备方法,所述铜合金粉末的成分按质量百分比计为:Cr 3.2‑6.5%、Nb 2.9‑5.8%、余量为铜,所述制备方法包括以下步骤:S1熔炼;S2热锻;S3机加工;S4等离子旋转气雾化制粉:将旋转电极装配到雾化制粉设备的进给装置中,进行雾化制粉;S5筛分。本发明通过对合金成分调整改善铜合金的高温性能,采用等离子旋转气雾化制备粉末,高转速骤冷条件下可以促进CrNb相的析出,从而提高粉末冶金后的耐高温及导电性能,通过控制制粉转速调整细粉与粗粉的比例,解决了铜合金在高温环境下易软化的技术难题,扩展了铜合金的应用领域及范围。
本发明公开了一种利用磁场调控高熵合金σ相的方法,包括:将熔炼制备得到的高熵合金块置于石英玻璃管内部,将装有所述高熵合金块的载样石英玻璃管放在励磁线圈的匀强磁场中;对所述载样石英玻璃管进行加热,在加热温度为所述高熵合金σ相的生成和消失的温度区间施加0‑30T磁场,保温一段时间后淬火,得到磁场处理后的高熵合金块体。本发明将磁场作用于高熵合金的相变过程,通过磁场处理调控了σ相的生成及消失,改变了合金的显微组织,力学性能及磁性能。这种方法简单易行,为高熵合金的组织形成,缺陷的控制及采用电磁场提高冶金质量开辟了一条新的道路。
本发明公开了一种WSTi45561超高强度钛合金,按照重量百分比有以下元素组成:Al:3.0%~7.0%,Mo:2.0%~6.0%,V:2.0%~6.0%,Cr:2.0%~8.0%,Nb:0.0%~4.0%,Fe≤1.00%,O≤0.30%,余量为Ti和不可避免的杂质,以上组分重量百分比之和为100%。本发明还公开了上述钛合金的制备方法。本发明超高强度钛合金成分横向和纵向均匀性高、含量降低,成功突破了工业吨级大规格铸锭化学成分均匀性控制技术,减少了铝元素在熔炼过程中的烧损,避免了高熔点钼、钒和铌元素形成不熔块等冶金缺陷。
本发明公开了一种WSTi64311SC耐热钛合金,按照重量百分比有以下元素组成:Al:5.2%~6.5%,Sn:3.5%~5.5%,Zr:2.0%~5.0%,Mo:0.1%~1.2%,Nb:0.1%~1.5%,Si:0.10%~0.50%,C:0.02%~0.08%,Fe≤0.10%,O≤0.12%,余量为Ti和不可避免的杂质,以上组分重量百分比之和为100%。本发明还公开了上述钛合金的制备方法。本发明耐热钛合金成分横向和纵向均匀性高、含量降低,成功突破了工业3吨级大规格铸锭化学成分均匀性控制技术,减少了铝和锡元素在熔炼过程中的烧损,避免了高熔点铌、硅和碳元素形成不熔块等冶金缺陷。
本发明属于钛合金加工技术领域,涉及一种WSTi1400超高强度钛合金,按照重量百分比由以下元素组成:Cr:5.0%~9.0%,Mo:4.0%~8.0%,V:3.0%~7.0%,Al:2.0%~6.0%,Nb:0.0%~4.0%,Fe≤2.00%,O≤0.30%,余量为Ti和不可避免的杂质,以上组分重量百分比之和为100%。还公开了钛合金的制备方法,利用该方法制备的钛合金成分横向和纵向均匀性高,突破了工业吨级大规格铸锭化学成分均匀性控制技术,减少铝元素在熔炼过程中的烧损,避免高熔点钼、钒和铌元素形成不熔块等冶金缺陷,获得了强度大于1400Mpa,断裂韧性大于55MPa·m0.5的钛合金棒材。
一种航空结构件用1500MPa级超高强度钛合金的制备方法,按照重量百分比有以下元素组成:Al:4.0%~8.0%,Mo:2.0%~6.0%,Sn:0.5%~4%,Zr:2%~6%,Cr:0.50%~4%,Fe:0.5%~3.0%,Nb:0.5%~3.0%,O≤0.30%,余量为Ti和不可避免的杂质,杂质元素总量不超过0.30%,以上组分重量百分比之和为100%。本发明还公开了上述钛合金的铸锭及棒材的制备方法。本发明的超高强度钛合金成分均匀,成功突破了工业吨级铸锭化学成分均匀性控制技术,减少了铝元素在熔炼过程中的烧损,避免了高熔点钼、铬、铌元素形成不熔块等冶金缺陷。本发明通过棒材锻件的制备工艺研究,获得了组织均匀,抗拉强度大于1500MPa,延伸率大于5%,断面收缩率大于15%的Φ80~Φ350mm航空结构件用钛合金棒材的制备技术,为超高强度航空结构件用钛合金提供了材料保证。
本发明公开了一种柱状硬质相复合耐磨颚板的制备方法,该方法制得的柱状硬质相复合耐磨颚板的齿条是由高硬度柱状硬质相和高韧性基体金属复合而成,用合金粉芯丝材按照颚板上的齿条形状编织合金粉芯丝材骨架,并通过绑扎或焊接固定于颚板上,通过铸造方法,利用经熔炼的基体金属液的高温使合金粉芯丝材在基体中原位反应生成柱状硬质相,并使硬质相与基体界面处实现冶金结合,从而在颚板齿条上形成高耐磨高韧性的复合材料。本发明制备的复合颚板具有高耐磨性、高韧性、高抗拉强度和高抗压强度等优点,具有投入小、成本低、操作简单等特点,可广泛应用于各式颚式破碎机上。
本发明提供了一种选区激光熔化工艺制备铜合金的方法,包括:S1、Cu‑Cr‑Zr真空熔炼;S2、气雾化制粉;S3、选区激光熔化。解决了激光难以持续熔化铜金属粉末,从而导致成形效率低,冶金质量难以控制的问题,具有制件力学性能和电导率都大大提升的优点。
本实用新型提供一种超低钾二钼酸铵及高纯三氧化钼的制备装置,属于冶金设备领域,包括用于制备钼酸钠溶液的反应系统、用于对所述钼酸钠溶液中的钼酸根进行吸附的离子交换系统、用于吸收氨气并形成氨水以对离子交换系统内的钼酸根进行解析的氨气吸收系统、用于对解析得到钼酸铵溶液进行处理以获得超低钾二钼酸铵及高纯三氧化钼的结晶焙解系统;所述结晶焙解系统与所述氨气吸收系统的进气口连通以将焙解过程中产生的氨气导入氨气吸收系统中吸收,所述离子交换系统与所述氨气吸收系统的出液口连通以将氨气吸收系统内的形成的氨水溶液导入离子交换系统中解析。本实用新型不仅能得到超低钾的二钼酸铵等产品还可以实现零废气废水排放。
一种梯度气液雾化强化PbO还原零碳化方法及装置,在反应炉内自上而下平行设置有若干层强化雾化单元。即通过PbO与H2还原铅冶金技术连接前段PbO与PbS共还原工艺。即在前段PbO与PbS共还原,减少了PbS烧结焙烧量,产生高浓度SO2可降低制酸成本。前段还原过程中过量的PbO在PbO与H2还原过程中,通过多层级梯度液滴化与H2强力雾化作用下,显著提升溶液中液滴体量占比,增加气液界面面积,延长液滴持续时间,实现PbO充分还原和一定提纯作用,在满足国家“双碳”目标和节能减排的要求的同时,实现铅冶炼全过程的高效、节能、清洁的目的。
本发明公开了一种促进镍渣还原的物料及其制备方法,属于冶金、工业废渣资源化利用技术领域,其目的在于高效低成本的改善镍渣物相结构,达到强化还原的目的。所述方法为在镍渣中添加适量的复合氧化剂,控制气氛为弱氧化性条件,高温焙烧改善镍渣中含铁物相组成。所述复合氧化剂以质量百分数计,由45%‑85%固体氧化剂、8%‑30%辅助剂和7%‑25%强化剂组成。所述复合氧化剂组分分配合理、生产工艺简单、使用方便,具有均衡氧化镍渣含铁物相,改善镍渣物相组成及微观结构的作用。复合氧化剂与低浓度含氧气体配合,避免了直接使用高浓度含氧气体氧化镍渣过程产生的高温板结现象;该工艺避免了镍渣中铁以铁橄榄石存在难以直接还原的窘境,实现了镍渣的资源化利用。
本发明主要涉及一种检测铬矿高温熔化能力的方法及试样组件,属于冶金技术领域,检测的步骤包括:1)将铬矿细磨到0.074mm以下,然后将铬矿冷压成型为一定直径和高度的圆柱状试样;2)将圆柱状试样按照“刚玉垫片+石英垫片+试样”的结构放入高温炉中,3)高温炉中通入定流量的还原性气体,并按照设定的升温速率加热焙烧,升温过程连续摄像,记录实时温度;当铬矿软化百分比(T温度下的试样高度与原试样高度的比值)为90%时,确定为铬矿开始熔化温度。本发明工艺流程简单,可操作性强,检测结果能够分析不同铬矿的熔化能力。
本发明提供了一种低成本工业用钛合金及其制造方法,在钛中加入Mp、S、Al、B、p、Si、C、O八种能降低制作成本的廉价合金元素,其含量的重量百分数为:Mp:0.1‑5%,S:≤20%,Al:≤8%,B:≤1%,p:0.006‑0.5%,Si:0.05‑5%,C:0.05‑5%,O:≤4%,余量为Ti及其它不可避免的杂质,可以用真空电弧炉熔炼、粉末冶金、喷射成型等常规方法,也可以用原位生成硬化质点复合方法以及表面冶金等方法制作,并通过热处理硬化后达到HRC=48‑54、σb=980‑1420Mpa、δ%=2‑6,全面超过现有钛合金使用的上述指标,不仅大大降低了钛合金的制造成本,而且钛合金的应用范围得到进一步扩大。
本发明公开了以Ti粉和Ta粉为原料,采用粉末冶金方法依次进行混粉、等静压和烧结,制备得到Ti‑Ta中间合金;其中,粉末冶金方法进行混粉时依次进行手动混粉和机械混粉,手动混粉3~6次,机械混粉2~4h;真空烧结时,烧结温度为1100℃~1300℃,保温2~4h;将Ti‑Ta中间合金与混合料进行压制,得到电极块;其中,混合料由0级或1级海绵钛颗粒和工业级HZr‑1海绵锆颗粒组成;将多个电极块组焊为自耗电极,将自耗电极进行至少四次真空自耗熔炼,得到Ti‑Zr‑Ta合金铸锭;本发明可以通过控制钛合金的相转变温度范围及稳定性来调节钛合金的超弹性和形状记忆效应。
本发明公开了一种由钛铁矿制备钛铁合金的方法,包括以下步骤:一、制备钛铁矿电极:将选矿后矿中主要杂质元素为P、S、MG、AL、CA、O和SI的钛铁矿原料经粉碎、均匀混合、压制成型及高温烧结后制成钛铁矿电极;二、熔盐电解反应:以钛铁矿电极为阴极,石墨棒为阳极且在氩气保护下进行熔盐电解反应,获得矿中主要杂质元素为S、P和SI的钛铁矿初级产品;三、真空熔炼:对钛铁矿初级产品进行清洗且烘干后,放入真空炉中进行真空熔炼,去除钛铁矿初级产品中所含有的杂质元素S、P和SI后获得钛铁合金。本发明制备工艺步骤简单、操作简便且成本低,能大幅度减少冶金过程中的能耗和环境污染,并且能有效避免矿产资源的浪费。
本发明涉及一种金属基复合材料真空低压铸造装置及铸造方法,将熔炼装置外部增加了承压室,与搅拌装置、抽真空功能及相应的气控系统,不仅可以实现金属基复合材料的真空熔炼及真空搅拌除气处理,提高金属基复合材料熔体的冶金质量,而且在低压铸造时可实现熔体持续搅拌,强化了坩埚内金属基复合材料熔体内悬浮颗粒的对流运动,促进了熔体成分的均匀性,进而保证低压铸造时不同时刻进入铸型型腔的熔体成分均匀一致,从而使所生产的金属基复合材料构件具有成分均匀、性能优良的特点。并且与真空吸铸相比,本发明采用的真空低压铸造方法适合生产的铸件类型更为广泛。
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