專利名稱：：一種Ti-Sn中間合金及其制備方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及鈦合金的制備，具體地說是一種用于鈦合金制備的鈦錫中間合金及其制備方法。
背景技術：
：鈦合金中通常加了不同的合金元素，以提高合金的性能，Sn的加入可以起到強化作用，在不降低強度的同時提高塑性。隨著鈦合金冶煉技術的不斷發(fā)展，越來越需要中間合金代替金屬單質直接加入鈦里進行熔煉。這主要是因為如果在原材料選擇時直接加入Sn，由于Sn的熔點低，比重大，Sn往往先熔化，易蒸發(fā)，鈦熔點高，比重小，浮在Sn之上，導致出現(xiàn)掉塊現(xiàn)象而使合金鑄錠出現(xiàn)低密度夾雜和高密度夾雜，造成合金成分不均勻、不穩(wěn)定。現(xiàn)有的中間合金如中國專利申請?zhí)朇N200310119066.4公開的Al—Sn合金、中國專利申請?zhí)朇N200310119078.7的Al—Ti一Nb合金、中國專利申請?zhí)朇N200310119071.5的A1—V合金等，上述中間合金均為鈦合金中添加合金元素間形成中間合金或加入Ti形成中間合金，適應面較窄，對于含錫不含鋁的合金第一種中間合金不適用；而對于含Sn的合金，后面幾種中間合金亦不適用，而只要所冶煉的鈦合金中需要添加Sn元素的，都可以用本發(fā)明的中間合金。
發(fā)明內容本發(fā)明的目的在于提供一種低成本、適應現(xiàn)代鈦合金生產(chǎn)要求的Ti一Sn中間合金及制備方法。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案為一種鈦錫中間合金，其成分按重量百分比計Sn6070%，Ti為余本發(fā)明鈦錫中間合金的制備方法，其包括如下步驟1)配料，稱取原料，按重量百分比計，Sn60~70%，Ti為余量；2)布料、裝爐，采用石墨坩堝；3)冶煉冶煉時充氬氣保護，避免Sn揮發(fā)并壓制上浮的Ti，起到攪拌作用，促使海綿鈦快速熔化，易于得到成分均勻穩(wěn)定的Ti一Sn中間合金；4)冷卻出爐，真空冷卻，出爐。進一歩，本發(fā)明布料采用鈦一錫一鈦夾層方式裝爐。本發(fā)明的石墨坩堝采用高純石墨鉗堝。又，本發(fā)明方法出爐后再進行精整、破碎、精選，用砂輪機磨去浮渣和氧化膜，用顎式破碎機破碎至①5mm粒度(一般為0.255mm)，然后經(jīng)磁選、人工挑選，除去雜質。以本發(fā)明Ti一Sn二元合金方式加入，可避免單純的分別加入金屬單質的繁瑣性，可以使鈦合金的制備熔煉過程穩(wěn)定，避免了由于金屬單質熔點不一致出現(xiàn)掉塊現(xiàn)象而使合金鑄錠出現(xiàn)低密度夾雜和高密度夾雜，易于控制鑄錠成份均勻性和穩(wěn)定性。本發(fā)明的有益效果1.便于鈦合金的制備。本發(fā)明Ti一Sn中間合金烙點比各金屬單質中最高熔點低；且避免了兩種單質熔點相差過大而導致的冶煉問題、均勻性問題等(Sn的熔點為231.9°C，Ti的熔點為1660°C)。采用本發(fā)明Ti一Sn中間合金制備鈦合金時，將所需的合金元素以中間合金方式加入，利用真空自耗爐進行熔煉時避免了由于金屬單質烙點不一致出現(xiàn)掉塊現(xiàn)象而使合金鑄錠出現(xiàn)低密度夾雜和高密度夾雜，易于鈦合金的制備。2.成本低。本發(fā)明加工過程簡單易行，不需要特殊設備，生產(chǎn)成本低、易操作，合金形成好。3.合金化均勻。本發(fā)明生產(chǎn)的中間合金，因其合金化均勻，以中間合金的形式加入海綿鈦中，使鈦合金鑄錠冶煉成分均勻，不容易發(fā)生元素偏析現(xiàn)象。4.易破碎。本發(fā)明中間合金的結晶狀態(tài)特殊，很容易破碎，降低了鈦合金制備成本。具體實施方式實施例l:冶煉利用常規(guī)真空感應爐，采用石墨坩堝，充氬避蒸壓浮的方法進行原料經(jīng)清洗、烘干、按所述重量百分比配料、布料裝爐、冶煉、真空冷卻、出爐、稱重、精整、破碎、精選、取樣分析、包裝。具體制備過程如下清洗將錫塊進行清洗；烘干將原材料低于8(TC烘干不少于8小時；稱取原料Sn6070%，Ti為余量；布料裝爐原材料采用鈦—錫一鈦夾層方式裝爐(石墨坩堝)；冶煉冶煉時，真空度^1(^乇(0.15Pa);漏氣率S25pl/s，充氬至冶煉結束；冶煉為常規(guī)冶煉；真空冷卻出爐為防止氧化，真空冷卻好后出爐；精整、破碎、精選用砂輪機磨去浮渣和氧化膜，用顎式破碎機破碎至①5mm粒度(一般為0.255mm)，然后經(jīng)磁選、人工挑選，除去雜質。取樣分析經(jīng)化驗分析結果為Sn:64.3%，Ti:34.9%,不可避免的雜質元素含量不超過1%，如Fe:0.05%，0:0.23%;包裝產(chǎn)品經(jīng)化驗合格后，包裝好裝入包裝桶內，密封。實施例25:按實施例1方法操作，與實施例1不同之處見表1。表1鈦錫合金體系<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>權利要求1.一種鈦錫中間合金，其成分按重量百分比計Sn60～70％，Ti為余量。2.如權利要求1所述的鈦錫中間合金的制備方法，其包括如下步驟1)配料，稱取原料，按重量百分比計，Sn6070%，Ti為余量；2)布料、裝爐，采用石墨坩堝；3)冶煉冶煉時充氬氣；4)冷卻出爐，真空冷卻，出爐。3.如權利要求2所述的鈦錫中間合金的制備方法，其特征是，布料采用鈦一錫—鈦夾層方式裝爐。4.如權利要求2或3所述的鈦錫中間合金的制備方法，其特征是，石墨坩堝采用高純石墨坩堝。5.如權利要求2或3所述的鈦錫中間合金的制備方法，其特征是，出爐后再進行精整、破碎、精選，用砂輪機磨去浮渣和氧化膜，用顎式破碎機破碎，然后經(jīng)磁選、人工挑選，除去雜質。全文摘要一種鈦錫中間合金，其成分按重量百分比計Sn60～70％，Ti為余量。其制備方法，包括如下步驟1)配料，稱取原料，Sn60～70％，Ti為余量；2)布料、裝爐，采用高純石墨坩堝，原材料采用鈦—錫—鈦夾層方式裝爐；3)冶煉冶煉時充氬氣；4)冷卻出爐，真空冷卻，出爐。本發(fā)明Ti-Sn二元合金方式加入，不僅可避免單純的分別加入金屬單質的繁瑣性，還可以使鈦合金的制備熔煉過程穩(wěn)定，避免了由于金屬單質熔點不一致出現(xiàn)掉塊現(xiàn)象而使合金鑄錠出現(xiàn)低密度夾雜和高密度夾雜，易于控制鑄錠成份均勻性和穩(wěn)定性；生產(chǎn)成本低；合金化均勻易破碎，降低了鈦合金制備成本。文檔編號C22C1/03GK101376930SQ20071004528公開日2009年3月4日申請日期2007年8月27日優(yōu)先權日2007年8月27日發(fā)明者王敏敏,羅月新,波計,須毅敏申請人:寶山鋼鐵股份有限公司