程 楚，豆志河，张廷安，易 新，张慧杰，苏建铭

(东北大学冶金学院，沈阳110819)

单位质量反应热对铝热法直接制备Ti-Al-V合金的影响

程 楚，豆志河，张廷安，易 新，张慧杰，苏建铭

(东北大学冶金学院，沈阳110819)

分别对Al-TiO2体系、Al-V2O5体系、Al-V2O5-TiO2体系以及Al-V2O5-TiO2-CaO体系单位质量反应热(q, J/g)进行了计算.考察了单位质量反应热对实验结果的影响.利用XRD物相分析仪、SEM扫描电镜以及ICP对合金进行了系统的分析.结果表明：Al-V2O5-TiO2-CaO体系的单位质量反应热小于2 700 J/g，发热量不足，反应不能靠自热进行，需要对体系进行补充热量才能保证自蔓延反应顺利进行；CaO的加入会降低体系的单位质量反应热.合金的主要物相为Ti、Al金属间化合物、Al2O3及硅铁化合物.合金微观组织结构为基体相、板条状β相以及不规则的Al2O3夹杂相，单位质量反应热对合金中含硅相的尺寸及分布有较大影响.随着单位质量反应热的增加，合金中Ti的含量呈下降趋势，合金中的铝呈上升趋势，V、Fe、Si元素含量(质量分数/%)随单位质量反应热的增加基本保持不变.制备合金中Al的质量分数最低为9.35%，Fe最低为2.17%，Si最低为0.78%，V最高含量为4.30%.

Ti-Al-V合金；铝热法；热力学；单位质量反应热

钛合金因具有密度小、比强度高、耐高温、耐腐蚀、生物相容性好等优良的性能而被广泛应用于航空航天、医疗等领域[1-3].而Ti-6Al-4V合金是应用最为广泛的的钛合金，其应用率占50%以上[4].目前，Ti-6Al-4V合金主要生产方法主要为真空电弧炉熔炼法和粉末冶金法，但其工艺复杂、流程长、能耗高、生产成本高的缺点一直是制约其广泛……