專利名稱：含釩的鋁及鋁合金及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明屬于鋁及鋁合金領域，涉及含釩的鋁及鋁合金及其制備方法。
背景技術：
鑄造鋁合金具有一系列的優(yōu)點，鋁鑄件已廣泛應用于工業(yè)各個領域。但受鑄造鋁 合金機械性能低劣的影響，鋁鑄件一般只能在低負載下使用，其應用受到了限制。上世紀 六十年代后，鋁及鋁合金的工業(yè)生產(chǎn)中廣泛應用Al-Ti-B中間合金作為其晶粒細化劑，以 提高其機械性能，但因添加細化劑而產(chǎn)生的TiB2粒子會在鋁液中聚集、沉淀，不僅導致對鋁 及鋁合金晶粒的細化效果的衰退，特別是對含Zr、Cr的鋁合金時，易造成TiB2粒子"中毒"， 甚至失去對鋁及鋁合金的細化效果，而且由于TiB2粒子團尺寸較大，不利于鋁箔等制品的 后續(xù)加工等等因素，使鋁及鋁合金綜合性能的提高有限。隨著工業(yè)的發(fā)展，對鑄鋁合金的機 械性能要求越來越高，而現(xiàn)有的工業(yè)純鋁及鋁硅合金、鋁銅合金、鋁鎂合金等鋁合金的機械 性能仍難以滿足要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術的不足，提供含釩的鋁及鋁合金及其制備方法， 以獲得機械性能高的新型鋁及鋁合金。 本發(fā)明所述含釩的鋁及鋁合金，其化學成分包括釩，釩的重量百分數(shù)為0.01 1%，釩的存在形式為VCX， VNX， V(CX， N卜x) ， V(CX， N卜X)+VNX， V(CX， N卜X)+VCX中的至少一種，所 述的VC;和VNX中，O < x《1， V(C;，N卜x)中，O < x < 1。
本發(fā)明所述含釩的鋁，優(yōu)選以下組分及其含量 含釩鋁的組分及各組分的重量百分數(shù)為0. 01 1%V，0 0.25% C，0 0.25% N，余量為A1，其中，碳、氮在鋁中至少有一種存在。 本發(fā)明所述含釩的鋁合金，包括含釩鋁硅合金、含釩鋁銅合金、含釩鋁鎂合金，優(yōu) 選以下組分及其含量 含釩鋁硅合金的組分及各組分的重量百分數(shù)為4 22% Si，O 3. 5% Cu，O 1. 3% Mg，O 0. 9% Mn，O 0. 4% Ti，O. 01 1% V，O 0. 25% C，O 0. 25% N，余量為 Al，其中，碳、氮在所述鋁硅合金中至少有一種存在； 含釩鋁銅合金的組分及各組分的重量百分數(shù)為4.0 ll%Cu，0 2.0%Si，0 0. 25% Mg，O 1. 2% Mn，O 0. 4% Ti，O. 01 1% V，O 0. 25% C，O 0. 25% N，余量為 Al，其中，碳、氮在所述鋁銅合金中至少有一種存在； 含釩鋁鎂合金的組分及各組分的重量百分數(shù)為4. 5 11. 0% Mg，O 1. 3% Si，
0 1. 5% Zn，O 1. 4% Mn，O 0. 4% Ti，O. 01 1% V，O 0. 25% C，O 0. 25% N，余
量為Al，其中，碳、氮在所述鋁鎂合金中至少有一種存在。 本發(fā)明所述含釩的鋁及鋁合金，其制備方法有以下兩種。 1、第一種制備方法的工藝步驟
(1)配料 原料為鋁或鋁合金和釩源，按照上述含釩的鋁或鋁合金的化學成分計算和秤量所 述原料；(2)熔化 將步驟(1)計量好的鋁或鋁合金置于加熱爐中并通入惰性氣體或加入步驟(1)計 量好的覆蓋劑，然后加熱使其形成65(TC 120(rC的熔融鋁液或鋁合金液，再將步驟(1)中 計量好的釩源加入鋁液或鋁合金液中攪拌均勻后于650°C 120(TC保溫0. 1 2小時；
(3)澆鑄凝固 將步驟(2)制備的合金液澆鑄成鑄錠，冷卻至室溫后去掉鑄錠表面的氧化皮，即 得到含釩的鋁或鋁合金； 上述方法中，所述釩源為VCX、 VNX、 V(CX， N卜x)粉末中的至少一種，VCX和VNX中，O
< x《1， V(CX， N卜x)中，O < x < 1 ; 上述方法中，所述釩源還可以是用于鋁及鋁合金的含釩細化劑，所述用于鋁及鋁 合金的含釩細化劑，其組分均包括鋁和釩，根據(jù)是否含碳或/和氮，有以下三種類型
第一種含釩細化劑的組分及各組分的重量百分數(shù)為鋁1 99%，釩0.7 82. 5%，碳0. 1 17. 0% ; 第二種含釩細化劑的組分及各組分的重量百分數(shù)為鋁1 99%，釩0. 7 81%， 氮0. 1 21. 5% ; 第三種含釩細化劑的組分及各組分的重量百分數(shù)為鋁1 98%，釩0. 7 83%， 氮0. 1 20%，碳0. 1 18%。 上述用于鋁及鋁合金的含釩細化劑中，釩的存在形式至少為VCX， VNX， V(CX， x)， V (Cx， N卜x) +VN， V (Cx，x) +VC中的一種，所述的VCX和VNX中，0 < x《1 ， V (Cx， N卜x)中，0 < x
< 1。 上述方法中，所述覆蓋劑為氯化鉀、氯化鈉、氯化鋰、氟化鉀、硫酸氫鈉中的至少一 種。 2、第二種制備方法的工藝步驟
(1)配料 原料為鋁或鋁合金、釩鹽和碳質(zhì)還原劑，鋁或鋁合金、釩鹽和碳質(zhì)還原劑按照上述 含釩的鋁或鋁合金的除氮以外的化學成分計算和秤量；
(2)混合與成型 將步驟(1)計量好的釩鹽和碳質(zhì)還原劑進行球磨，球磨時間以釩鹽和碳質(zhì)還原劑 混合均勻為限，然后將混合均勻的釩鹽和碳質(zhì)還原劑壓制成型或用鋁箔包裹形成坯料；
(3)熔化與澆鑄 將步驟(1)計量好的鋁或鋁合金置于加熱爐中，或?qū)⒉襟E(1)計量好的鋁或鋁合 金置于加熱爐中并通入氮氣，然后加熱至65(TC 120(TC形成鋁液或鋁合金液，再將步驟 (2)制備的坯料加入鋁液或鋁合金液中并攪拌均勻，于65(TC 120(TC保溫0. l小時 2小 時后澆鑄成鑄錠，冷卻至室溫后去掉鑄錠表面的氧化皮，即得到含釩的鋁或鋁合金；
上述方法中，所述釩鹽為釩酸鹽、偏釩酸鹽、多聚釩酸鹽中的至少一種，所述碳質(zhì) 還原劑為炭黑、活性炭、石墨、木炭粉、葡萄糖、蔗糖中的至少一種。
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本發(fā)明具有以下有益效果 1、由于本發(fā)明所述含釩的鋁及鋁合金中，釩的存在形式為釩的碳化物或/和釩的 氮化物或/和釩的碳氮化物，因而能有效地細化鋁及鋁合金晶粒，強化鋁及鋁合金，不會導 致細化效果衰退，使鋁及鋁合金具有良好的綜合機械性能。 2、本發(fā)明所述含釩鋁合金的抗拉強度和延伸率相對于未含釩的同種鋁合金有大 幅度提高(見實施例13 15)。 3、本發(fā)明所述含釩的鋁及鋁合金中，由于引入了氮，不僅能提高晶粒細化效果，而
且大大改善了合金中碳與鋁的潤濕性，有利于提高鋁及鋁合金的綜合機械性能。 4、本發(fā)明所述方法工藝簡單，原料易于獲取，因而便于工業(yè)化生產(chǎn)。
具體實施例方式
下面通過實施例對本發(fā)明所述含釩的鋁及鋁合金及其制備方法作進一步說明。各
實施例中，所述"化學成分"中的百分數(shù)為重量百分數(shù)。
實施例1 本實施例所用原料及工藝步驟如下 原料為工業(yè)純鋁粉lkg，含釩鋁細化劑(化學成分50. 57% V-5. 96% C-3. 47% N-40% Al)0.2g。將計量好的鋁粉置于加熱爐中，并通入氬氣保護，流量為1L/min，然后加 熱使其形成65(TC的熔融鋁液，再將所述含釩鋁細化劑加入鋁液中攪拌均勻后于65(TC保 溫2h，繼后將合金液澆鑄成鑄錠，冷卻至室溫后去掉鑄錠表面的氧化皮，即得到化學成分為 0. 01% V-0. 001% C-0. 001% N-99. 988% Al的含釩鋁。
實施例2 本實施例所用原料及工藝步驟如下 原料為工業(yè)純鋁粉35kg， VC粉0. 4kg，覆蓋劑氯化鈉175g。將計量好的鋁粉置于 加熱爐中，并加入覆蓋劑氯化鈉加以保護，然后加熱使其形成120CTC的熔融鋁液，再將VC 粉加入鋁液中攪拌均勻后于120(TC保溫0. lh，繼后將合金液澆鑄成鑄錠，冷卻至室溫后去 掉鑄錠表面的氧化皮，即得到化學成分為0. 91% V-O. 21% C-98. 88% Al的含釩鋁。
實施例3 本實施例所用原料及工藝步驟如下 原料為工業(yè)純鋁粉35kg， VN粉0. 4kg，覆蓋劑氯化鈉175g。將計量好的鋁粉置于 加熱爐中，并加入覆蓋劑氯化鈉加以保護，然后加熱使其形成120CTC的熔融鋁液，再將VN 粉加入鋁液中攪拌均勻后于120(TC保溫0. lh，繼后將合金液澆鑄成鑄錠，冷卻至室溫后去 掉鑄錠表面的氧化皮，即得到化學成分為0. 89% V-O. 24% N-98. 87% Al的含釩鋁。
實施例4 本實施例所用原料及工藝步驟如下 原料為鋁硅合金(化學成分:22% Si，2% Cu， l%Mg，0. 9%Mn，0. 35% Ti，73. 75% Al)99Kg， VN粉末lkg。將計量好的鋁硅合金置于加熱爐中，并通入氮氣保護，流量為1L/ min，然后加熱使其形成800°C的熔融鋁硅合金液，再將VN粉末加入鋁硅合金液中攪拌均勻 后于80(TC保溫1. 5h，繼后將合金液澆鑄成鑄錠，冷卻至室溫后去掉鑄錠表面的氧化皮，即 得到化學成分為21. 78% Si-l. 98% Cu-O. 99% Mg-O. 89% Mn-O. 35% Ti-O. 78% V-0. 22%N-73. 01% Al的含釩鋁硅合金。
實施例5 本實施例所用原料及工藝步驟如下 原料為鋁硅合金(化學成分:22% Si，2% Cu， l%Mg，0. 9%Mn，0. 35% Ti，73. 75% Al) lOOKg，含釩細化劑(化學成分50. 57 % V-5. 96 % C_3. 47 % N-40 % Al) 20g。將計量 好的鋁硅合金置于加熱爐中，并通入氮氣保護，流量為lL/min，然后加熱使其形成80(TC的 熔融鋁硅合金液，再將所述含釩細化劑加入鋁硅合金液中攪拌均勻后于80(TC保溫1. 5h， 繼后將合金液澆鑄成鑄錠，冷卻至室溫后去掉鑄錠表面的氧化皮，即得到化學成分為22% Si-2% Cu-1% Mg-O. 9%Mn-0. 35% Ti_0. 01% V_0. 001% C_0. 001% N-73. 738% Al的含釩 鋁硅合金。
實施例6 本實施例所用原料及工藝步驟如下 原料為鋁銅合金(化學成分8% Cu，1.0% Si，O. 25% Mg，l. 2% Mn，O. 15% Ti， 89. 4% Al)2kg，含釩細化劑(化學成分71. 48% V_6. 73% C-ll. 79% N_10% Al)O. 4g，覆 蓋劑氯化鉀或氯化鋰10g。將計量好的鋁銅合金置于加熱爐中，加入氯化鉀或氯化鋰予以保 護，然后加熱使其形成90(TC的熔融鋁銅合金液，再加入含釩細化劑并攪拌均勻后于900°C 保溫lh，繼后將合金液澆鑄成鑄錠，冷卻至室溫后去掉鑄錠表面的氧化皮，即得到化學成分 為8^Cu-l^Si-0. 25%Mg-l. 2%Mn_0. 15%Ti_0. 014% V_0. 001%C_0. 002%N_89. 383% Al的含釩鋁銅合金。
實施例7 本實施例所用原料及工藝步驟如下 原料為鋁鎂合金(化學成分4. 5% Mg，O. 7% Si， 1. 5% Zn， 1. 4% Mn，O. 2% Ti， 91. 7% Al)9. 9kg，覆蓋劑硫酸氫鈉或氟化鉀5g， V(C。.9Nai)粉末0. lkg。將計量好的鋁鎂 合金置于加熱爐中，加入覆蓋劑硫酸氫鈉或氟化鉀加以保護，然后加熱使其形成900°C的 熔融鋁鎂合金液，再將V(C。.9N。.》粉末加入鋁鎂合金液中攪拌均勻后于90(TC保溫lh，繼 后將合金液澆鑄成鑄錠，冷卻至室溫后去掉鑄錠表面的氧化皮，即得到化學成分為4. 45% Mg-O. 69% Si-1. 49% Zn_l. 39% Mn_0. 2% Ti_0. 81% V_0. 17% C_0. 02% N_90. 78% Al的
含釩鋁鎂合金。
實施例8 本實施例所用原料及工藝步驟如下 原料為鋁鎂合金(化學成分4. 5% Mg，O. 7% Si， 1. 5% Zn， 1. 4% Mn，O. 2% Ti， 91. 7% Al)9. 9kg，覆蓋劑硫酸氫鈉或氟化鉀5g， VN粉末0. lkg。將計量好的鋁鎂合金置于 加熱爐中，加入覆蓋劑硫酸氫鈉或氟化鉀加以保護，然后加熱使其形成900°C的熔融鋁鎂合 金液，再將VN粉末加入鋁鎂合金液中攪拌均勻后于90(TC保溫lh，繼后將合金液澆鑄成鑄 錠，冷卻至室溫后去掉鑄錠表面的氧化皮，即得到化學成分為4. 45% Mg-O. 69% Si-1. 49% Zn-1. 39% Mn-O. 2% Ti_0. 79% V_0. 21% N_90. 78% Al的含釩鋁鎂合金。
實施例9 本實施例所用原料及工藝步驟如下 原料為鋁鎂合金(化學成分4. 5% Mg，O. 7% Si， 1. 5% Zn， 1. 4% Mn，O. 2% Ti，
791. 7% Al)lkg，含釩細化劑(化學成分50. 57% V_5. 96% C_3. 47% N_40% Al)O. 2g，覆 蓋劑硫酸氫鈉或氟化鉀5g。將計量好的鋁鎂合金置于加熱爐中，加入硫酸氫鈉或氟化鉀 予以保護，然后加熱使其形成900°C的熔融鋁鎂合金液，再加入含釩細化劑攪拌均勻后于 90(TC保溫lh，繼后將合金液澆鑄成鑄錠，冷卻至室溫后去掉鑄錠表面的氧化皮，即得到化 學成分為4. 5% Mg-O. 7% Si-1. 5% Zn_l. 4% Mn_0. 2 % Ti_0. 01% V_0. 001% C_0. 001% N-91. 688% Al的含釩鋁鎂合金。
實施例10 本實施例所用原料及工藝步驟如下 原料為鋁銅合金(化學成分8% Cu， 1. 0% Si，O. 25% Mg， 1. 2% Mn，O. 15% Ti， 89. 4% Al) 109g，偏釩酸銨或多聚釩酸銨粉末2. 5g，活性炭或石墨粉lg。將計量好的偏釩酸 銨或多聚釩酸銨粉末、活性炭或石墨粉進行研磨至混合均勻，然后將混合均勻的原料用鋁 箔包裹形成坯料。將計量好的鋁銅合金置于加熱爐中加熱形成70(TC熔融鋁銅合金液，然后 將所述坯料加入70(TC的熔融鋁銅合金液中，攪拌均勻后升溫至IOO(TC保溫40min，保溫結(jié) 束后澆鑄成鑄錠，冷卻至室溫后去掉鑄錠表面氧化皮，即得到化學成分為7. 9% Cu-O. 99% Si-O. 25% Mg-l. 19% Mn-O. 15% Ti-O. 99% V_0. 23% C-88. 3% Al的含釩鋁銅合金。
實施例11 本實施例所用原料及工藝步驟如下 原料為鋁銅合金(化學成分8% Cu，1.0% Si，0.25% Mg， 1. 2 % Mn，O. 15% Ti，89.4% Al)99g，釩酸銨粉末2g，炭黑或木炭粉0.7g。將計量好的釩酸銨粉末、炭黑 或木炭粉進行研磨至混合均勻，然后將混合均勻的原料壓制成型并烘干，壓坯尺寸為 ①1.0cmX2.0cm。將計量好的鋁銅合金置于加熱爐中并通入氮氣，流量為3L/min，然后加 熱至120(TC形成熔融鋁銅合金液，再將壓坯加入120(TC熔融鋁銅合金液中，攪拌均勻后于 120(TC保溫0. lh，保溫結(jié)束后澆鑄成鑄錠，冷卻至室溫后去掉鑄錠表面的氧化皮，即得到化 學成分為7. 91% Cu-O. 99% Si-O. 25% Mg-l. 19% Mn-O. 15% Ti-O. 87% V-0. 03% C-0. 21% N-88. 4% Al的含釩鋁銅合金。
實施例12 本實施例所用原料及工藝步驟如下 原料為鋁硅合金(化學成分:22% Si，2% Cu， l%Mg，0. 9%Mn，0. 35% Ti，73. 75% Al) 700g，偏釩酸鈉粉末12. 2g，葡萄糖5g，蔗糖5g。將計量好的偏釩酸鈉粉末、葡萄糖、蔗糖 進行滾動球磨，球料質(zhì)量比為6 : l，球磨時間以原料混合均勻為限(約2小時)，然后將混 合均勻的原料用鋁箔包裹形成坯料。將計量好的鋁硅合金置于加熱爐中，加熱形成650°C 的熔融鋁硅合金液，然后將所述坯料加入65(TC的熔融鋁硅合金液中，攪拌均勻后于650°C 保溫2h，保溫結(jié)束后澆鑄成鑄錠，冷卻至室溫后去掉鑄錠表面的氧化皮，即得到化學成分為 21. 8% Si-1. 98% Cu-O. 99% Mg-O. 89% Mn_0. 35% Ti_0. 72% V_0. 17% C-73. 1% Al的含 釩鋁硅合金。
實施例13 按照GB/T228-2002的要求，分別截取相同尺寸的實施例5所制備的含釩鋁硅合金 (22% Si，2% Cu， 1% Mg，O. 9% Mn，O. 35% Ti，O. 01% V，O. 001% C，O. 001% N， 73. 738% Al) 試樣和鋁硅合金(22% Si，2% Cu，l% Mg，O. 9% Mn，O. 35% Ti，73. 75% Al)試樣(試樣尺
8寸為5mmX5mmX20mm)。將所截取的兩種試樣在日本鳥津AG-10TA型電子萬能試驗機上進 行拉伸試驗，加載速率為2mm/min，試驗結(jié)果含釩鋁硅合金的抗拉強度達350MPa，延伸率 達8% ;鋁硅合金的抗拉強度為180MPa，延伸率為5%。
實施例14 按照GB/T228-2002的要求，分別截取相同尺寸的實施例6所制備的含釩鋁銅合金 (8% Cu， 1% Si，O. 25% Mg， 1. 2% Mn，O. 15% Ti，O. 01% V，O. 001% C，O. 001% N，89. 388% Al)試樣和鋁銅合金(8%Cu，1.0%Si，0. 25%Mg，l. 2%Mn，0. 15% Ti， 89. 4% Al)試樣(試 樣尺寸為5mmX5mmX20mm)。將所截取的兩種試樣在日本鳥津AG-10TA型電子萬能試驗機 上進行拉伸試驗，加載速率為2mm/min，試驗結(jié)果含釩鋁銅合金的抗拉強度達380MPa，延 伸率達10. 3% ;鋁銅合金的抗拉強度為200MPa，延伸率為7%。
實施例15 按照GB/T228-2002的要求，分別截取相同尺寸的實施例9所制備的含釩鋁鎂合金 (4. 5%Mg，0. 7% Si， 1. 5% Zn， 1. 4%Mn，0. 2% Ti，O. 01% V，O. 001%C，0. 001%N，91. 688% Al)試樣和鋁鎂合金(4.5%Mg，0.7%Si，1.5%Zn，1.4%Mn，0.2%Ti，91.7%Al)試樣(試 樣尺寸為5mmX5mmX20mm)。將所截取的兩種試樣在日本鳥津AG-10TA型電子萬能試驗機 上進行拉伸試驗，加載速率為2mm/min，經(jīng)試驗結(jié)果含釩鋁鎂合金的抗拉強度達375MPa， 延伸率達9% ;鋁鎂合金的抗拉強度為220MPa，延伸率為6%。 上述實施例13 15表明，本發(fā)明所述含釩鋁合金的抗拉強度和延伸率相對于未 含釩的同種鋁合金有大幅度提高。
權利要求
含釩的鋁及鋁合金，其特征在于所述含釩的鋁及鋁合金中，含有重量百分數(shù)0.01～1％的釩，釩的存在形式為VCx，VNx，V(Cx，N1-x)，V(Cx，N1-x)+VNx，V(Cx，N1-x)+VCx中的至少一種，所述的VCx和VNx中，0＜x≤1，所述的V(Cx，N1-x)中，0＜x＜1。
2. 根據(jù)權利要求1所述的含釩的鋁及鋁合金，其特征在于所述含釩的鋁的組分及各組分的重量百分數(shù)為0. 01 1 % V，O 0. 25% C，O 0. 25% N，余量為A1，其中，碳、氮在鋁中至少有一種存在；所述含釩的鋁合金包括含釩鋁硅合金、含釩鋁銅合金、含釩鋁鎂合金，其組分及各組分 的重量百分數(shù)如下含釩鋁硅合金的組分及各組分的重量百分數(shù)為4 22% Si，O 3. 5% Cu，O 1. 3% Mg，O 0. 9% Mn，O 0. 4% Ti，O. 01 1% V，O 0. 25% C，O 0. 25% N，余量為Al，其 中，碳、氮在所述鋁硅合金中至少有一種存在；含釩鋁銅合金的組分及各組分的重量百分數(shù)為4.0 11% Cu，O 2.0% Si，O 0. 25% Mg，O 1. 2% Mn，O 0. 4% Ti，O. 01 1% V，O 0. 25% C，O 0. 25% N，余量為 Al，其中，碳、氮在所述鋁銅合金中至少有一種存在；含釩鋁鎂合金的組分及各組分的重量百分數(shù)為4. 5 11. 0% Mg，O 1. 3% Si，O 1. 5% Zn，O 1. 4% Mn，O 0. 4% Ti，O. 01 1% V，O 0. 25% C，O 0. 25% N，余量為 Al ，其中，碳、氮在所述鋁鎂合金中至少有一種存在。
3. —種含釩的鋁及鋁合金的制備方法，其特征在于工藝步驟如下(1) 配料原料為鋁或鋁合金和釩源，按照權利要求1或2所述含釩的鋁或鋁合金的化學成分計 算和秤量所述原料；(2) 熔化將步驟(1)計量好的鋁或鋁合金置于加熱爐中并通入惰性氣體或加入步驟(1)計量好 覆蓋劑，然后加熱使其形成65(TC 120(TC的熔融鋁液或鋁合金液，再將步驟(1)中計量好 的釩源加入鋁液或鋁合金液中攪拌均勻后于650°C 120(TC保溫0. 1 2小時；(3) 澆鑄凝固將步驟(2)制備的合金液澆鑄成鑄錠，冷卻至室溫后去掉鑄錠表面的氧化皮，即得到 含釩的鋁或鋁合金；所述釩源為VCX、 VNX、 V(CX， N卜x)粉末中的至少一種，或為用于鋁及鋁合金的含釩細化 劑，VC;禾口 VNX中，O < x《1， V(CX，x)中，O < x < 1 ;所述覆蓋劑為氯化鉀、氯化鈉、氯化鋰、氟化鉀、硫酸氫鈉中的至少一種。
4. 一種含釩的鋁及鋁合金的制備方法，其特征在于工藝步驟如下(1) 配料原料為鋁或鋁合金、釩鹽和碳質(zhì)還原劑，鋁或鋁合金、釩鹽和碳質(zhì)還原劑按照權利要求1或2所述含釩的鋁或鋁合金的除氮以外的化學成分計算和秤量；(2) 混合與成型將步驟(1)計量好的釩鹽和碳質(zhì)還原劑進行球磨，球磨時間以釩鹽和碳質(zhì)還原劑混合 均勻為限，然后將混合均勻的釩鹽和碳質(zhì)還原劑壓制成型或用鋁箔包裹形成坯料；(3) 熔化與澆鑄將步驟(1)計量好的鋁或鋁合金置于加熱爐中，或?qū)⒉襟E(1)計量好的鋁或鋁合金置 于加熱爐中并通入氮氣，然后加熱至65(TC 120(rC形成鋁液或鋁合金液，再將步驟(2)制 備的坯料加入鋁液或鋁合金液中并攪拌均勻，于650°C 120(TC保溫0. 1小時 2小時后 澆鑄成鑄錠，冷卻至室溫后去掉鑄錠表面的氧化皮，即得到含釩的鋁或鋁合金；所述釩鹽為釩酸鹽、偏釩酸鹽、多聚釩酸鹽中的至少一種，所述碳質(zhì)還原劑為炭黑、活 性炭、石墨、木炭粉、葡萄糖、蔗糖中的至少一種。
全文摘要
含釩的鋁及鋁合金，其化學成分包括釩，釩的重量百分數(shù)為0.01～1％，釩的存在形式至少為VCx，VNx，V(Cx，N1-x)，V(Cx，N1-x)+VNx，V(Cx，N1-x)+VCx中的一種，所述VCx和VNx中，0＜x≤1，所述V(Cx，N1-x)中，0＜x＜1。上述含釩的鋁及鋁合金的制備方法有兩種，第一制備方法的工藝步驟(1)配料，(2)熔化，(3)澆鑄凝固。第二種制備方法的工藝步驟(1)配料，(2)混料與成型，(3)熔化與澆鑄。
文檔編號C22C1/06GK101705395SQ20091021601
公開日2010年5月12日 申請日期2009年10月29日 優(yōu)先權日2009年10月29日
發(fā)明者劉穎, 葉金文, 唐正華, 王鵬, 鄧莉 申請人:四川大學