从钛矿石直接制备TiAl合金的方法技术

本发明专利技术公开了一种从钛矿石直接制备TiAl合金的方法，其步骤为：将高品位金红石或高钛渣氯化后，经过分馏得到粗制TiCl4液体，在AlCl3催化下向粗制TiCl4加入略超过化学当量的Al粉、及微量卤化物MClx，在100℃～250℃之间加热反应生成含有TiCl2/TiCl3、AlCl3的混合物，同时使粗制TiCl4中的VOCl3反应生成VOCl2沉淀去除，省去额外的除钒工序，然后快速升温至900℃～1250℃，使混合物进一步发生还原反应，制得TiAl合金。本发明专利技术通过合理的化学反应调控，省去了额外的除钒工序，简化生产流程，大幅降低生产成本。

【技术实现步骤摘要】
从钛矿石直接制备TiAl合金的方法
本专利技术属于冶金技术和轻合金
，具体涉及一种从钛矿石直接制备TiAl合金的方法。
技术介绍
TiAl合金具有低密度、高比强、良好的高温性能以及优异的抗氧化性能等优点，是以克为减重单位的航空航天高温用，特别是发动机用最佳候选材料。美国GE公司成功利用Ti-48Al-2Cr-2Nb(4822)合金研制了波音飞机后两级低压涡轮叶片，使飞机减重200kg左右。因此，TiAl合金在航空航天领域有巨大的应用潜力，开发适合工业化生产的TiAl合金制备技术具有重要意义。传统的TiAl合金制备方法以海绵钛、纯铝和其他微量元素单质或化合物为原料进行熔炼，后浇铸成锭。目前工业制钛还原方法主要为Kroll法和Hunter法，前者使用金属镁、后者使用金属钠还原精制TiCl4得到海绵钛，生产流程冗长、工序繁多、成本昂贵，导致钛铝合金的生产成本居高不下。因此专利技术一种利用钛矿石为原料直接制备TiAl合金的低成本生产方法具有巨大的应用前景和经济效益。
技术实现思路
本专利技术提供了一种从钛矿石直接制备TiAl合金的方法，无须经过除钒工序，使用低成本的粗制TiCl4就能生产成本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种从钛矿石直接制备TiAl合金的方法，所述的TiAl合金，以原子百分比为计，其合金表达式为Ti‑aAl‑bM，其中，M代表Nb,Zr,V,Cr,Mo,Ta,B,C,Si中的一种或多种元素，40≤a≤60，0≤b≤30，其特征在于，所述方法包括如下步骤：(1)将高品位金红石或高钛渣，经过氯化工艺处理，并经过分馏去除低沸点杂质，得到粗制TiCl4液体；(2)将超过化学当量的Al粉、合金元素氯化物MClx与催化剂AlCl3加入到粗制TiCl4液体中，混合均匀；(3)首先在100℃～250℃反应，保温20分钟，过滤去除反应生成的VOCl2沉淀；(4)将步骤3中得到的混合物快速升温至900℃～12...

【技术特征摘要】
1.一种从钛矿石直接制备TiAl合金的方法，所述的TiAl合金，以原子百分比为计，其合金表达式为Ti-aAl-bM，其中，M代表Nb,Zr,V,Cr,Mo,Ta,B,C,Si中的一种或多种元素，40≤a≤60，0≤b≤30，其特征在于，所述方法包括如下步骤：(1)将高品位金红石或高钛渣，经过氯化工艺处理，并经过分馏去除低沸点杂质，得到粗制TiCl4液体；(2)将超过化学当量的Al粉、合金元素氯化物MClx与催化剂AlCl3加入到粗制TiCl4液体中，混合均匀；(3)首先在100℃～250...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈光，张锦鹏，祁志祥，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32