真空鋁熱法制備低氧高鈦鐵的研究

高鈦鐵是一種用途較為廣泛的特種鐵合金,是冶煉鐵基高溫合金和優(yōu)質(zhì)不銹鋼不可缺少的材料,尤其是在提高軍用,航空等高級(jí)合金鋼的質(zhì)量方面有著不可取代的作用.隨著對(duì)鋼材質(zhì)量要求的提高,對(duì)鈦鐵質(zhì)量的要求也越來越高.目前高鈦鐵的制備方法主要采用鋁熱還原法.該方法原料來源廣,價(jià)格便宜,生產(chǎn)成本低.但制得的高鈦鐵由于氧含量過高,滿足不了用戶要求,使高鈦鐵的使用受到限制.目前我國所需的優(yōu)質(zhì)高鈦鐵都是從國外進(jìn)口,成本費(fèi)用極高,嚴(yán)重制約了我國高新技術(shù)的發(fā)展. 本文從鋁熱法制備高鈦鐵的現(xiàn)行工藝入手,通過分析高鈦鐵的微觀組織與氧的形成機(jī)理,提出了鋁熱還原-真空精煉法制備低氧優(yōu)質(zhì)高鈦鐵的新工藝,即首先采用鋁熱還原法制備出高鈦鐵粗產(chǎn)品,然后進(jìn)行真空精煉.通過添加復(fù)合還原劑并組成復(fù)配渣,去除高鈦鐵中的夾雜物,制備出低氧的優(yōu)質(zhì)高鈦鐵合金. 微觀組織分析表明,現(xiàn)行鋁熱還原法生產(chǎn)的高鈦鐵還原反應(yīng)不完全,氧元素主要以Al_2O_3,Fe_2TiO4,TiO_2,Ti_2O,鈦氧固溶體等含氧相存在,微觀組織結(jié)構(gòu)復(fù)雜,形成的氧化物夾雜化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,渣-金分離困難.即使延長高溫熔煉時(shí)的保溫時(shí)間,改善渣-金分離條件,但來自空氣中的氧因擴(kuò)散作用也會(huì)導(dǎo)致鈦鐵中氧的濃度升高,難于得到低氧的高鈦鐵. 基于對(duì)高鈦鐵合金中夾雜物的成分及氧形成機(jī)理的分析,