專利名稱：一種鈦基合金材料及其制備工藝的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于合金領域，涉及一種鈦基合金材料及其制備方法，尤其是一種切削性能優(yōu)良的鈦基合金材料及其制備工藝。
背景技術：
現(xiàn)有的鈦基合金切削性能不是很好、加工難度大，在切削加工過程中存在以下一些問題產(chǎn)品容易粘結、加工中易生成積削瘤，并且由于鈦基合金是熱的不良導體，在加工過程中產(chǎn)生的熱量大部分流向切削刃，容易導致切削刃局部溫度過高，使切削刃軟化；鈦合金切削時容易產(chǎn)生由擴散引起的月牙洼磨損。并且刀片材料中的碳粒子流入切屑，可轉位刀片受到侵蝕，切削區(qū)域會逐漸減弱，鈦合金材料的高強度增大了崩刃和塑性變形的危險。材料的彈性模量低，增大了振動的傾向，導致切屑刃一旦有積削瘤形成，刀片很快就會崩刃?！?br>
發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術的缺點，提供一種切削性能優(yōu)良的鈦基合金材料及其制備工藝。本發(fā)明的目的是通過以下技術方案來解決的這種鈦基合金材料，其組成為Al ( 8wt%> Ni ( 8wt%、余量的Ti和不可避免的雜質。所述鈦基合金材料，其組成優(yōu)選為Al 2-6wt%>Ni O. 5-6wt%、余量的Ti和不可避免的雜質。所述鈦基合金材料，其組成優(yōu)選為Al 4-6wt%>Ni l-5wt%、余量的Ti和不可避免的雜質。所述鈦基合金材料，其組成優(yōu)選為Al 5-6wt%>Ni l-3wt%、余量的Ti和不可避免的雜質。一種鈦基合金材料的制備工藝，采用真空自耗熔煉方式，熔煉兩次以上。采用型號為MCAO-I的高真空電弧熔煉設備熔煉，真空度為6. 6X10_3Pa ;技術參數(shù)引弧電流為< 700mA、保護氣體為純度為O. 99999%的Ar氣、高真空電弧熔煉設備采用紫銅坩堝，紫銅坩堝直徑為25mm、鎢電極行程為100mm，能夠360度回轉；采用高頻火花引弧、最高熔煉電流為1000A，長期工作為700-800A ;電源電壓為26-44V ;熔煉電流為330A。本發(fā)明的鈦基合金材料，切削性能優(yōu)良，容易被切削加工，并且該鈦基合金材料在切削加工過程中不容易產(chǎn)生粘結和生成積削瘤，提高加工效率，延長加工刀具的使用壽命。
具體實施例方式下面對本發(fā)明做進一步詳細描述實施例I :一種鈦基合金材料，成份為Al 2wt%,Ni 6wt%、余量的Ti和不可避免的雜質。實施例2 :—種鈦基合金材料，成份為Al 4wt%,Ni 5wt%、余量的Ti和不可避免的雜質。實施例3 :—種鈦基合金材料，成份為Al 5wt%,Ni 3wt%、余量的Ti和不可避免的雜質。實施例4 :一種鈦基合金材料，成份為Al 2wt%,Ni 2wt%、余量的Ti和不可避免的雜質。 實施例5 :—種鈦基合金材料，成份為Al 6wt%,Ni lwt%、余量的Ti和不可避免的雜質。實施例6 :—種鈦基合金材料，成份為A1 6wt%,Ni O. 5wt%、余量的Ti和不可避免的雜質。實施例7 :—種鈦基合金材料，成份為Al lwt%,Ni I. 5wt%、余量的Ti和不可避免的雜質。一種鈦基合金材料的制備工藝，采用真空自耗熔煉方式，熔煉兩次以上。采用型號為MCAO-I的高真空電弧熔煉設備熔煉2遍，真空度為6. 6X10_3Pa ;技術參數(shù)引弧電流為< 700mA、保護氣體為純度為O. 99999%的Ar氣、高真空電弧熔煉設備采用紫銅坩堝，紫銅坩堝直徑為25mm、鎢電極行程為100mm，能夠360度回轉；采用高頻火花引弧、最高熔煉電流為1000A，長期工作為700-800A ;電源電壓為26-44V ;熔煉電流為330A。本發(fā)明的鈦基合金材料與同規(guī)格常規(guī)TC4合金在加工過程中的性能對比如下I、矯直過程本發(fā)明Φ2. 6mm的鈦基合金盤料，經(jīng)正玄矯直機，冷矯，矯直時頭尾不易斷，折斷的頻率是常規(guī)鈦合金TC4的25%左右。2、磨削本發(fā)明Φ2. 6mm的鈦基合金材料直條，經(jīng)磨削后，Φ2. 4mm的直條表面質
量較好。3、拉花以拉花出現(xiàn)異常響聲判斷磨具磨損,本發(fā)明Φ2. 4mm的鈦基合金材料直條，拉花在250支至300支出現(xiàn)異常響聲既磨具出現(xiàn)磨損了 ；常規(guī)Φ2. 4mm的TC4合金直條拉花時在150支至200支出現(xiàn)磨具磨損。相對地，本材料對刀具的磨損少，易于加工。4、螺母多工位加工(平頭、鉆孔攻絲、倒角、切分)本發(fā)明Φ2. 4mm的鈦基合金材料拉花直條，在轉速3500轉，攻絲出現(xiàn)毛刺在5-6條絲材加工時，成品量生產(chǎn)5000-6000枚/8小時生產(chǎn)率較高；常規(guī)Φ2. 4mm的TC4合金拉花直條，在轉速3000轉，攻絲出現(xiàn)毛刺在4-5條絲材加工時，成品量生產(chǎn)3500-4000枚/8小時，生產(chǎn)效率較低。5、分選檢驗本發(fā)明的鈦基合金材料成品合格率97% ;常規(guī)的TC4合金成品合格率 91%。如上對比分析，本發(fā)明的鈦基合金材料各項指標優(yōu)于常規(guī)TC4合金，統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示其切削性能較好，可以作為常規(guī)TC4合金的替代品使用。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術人員，在不脫離本發(fā)明技術方案范圍內，當可利用上述揭示的方法及技術內容作出些許的更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術方案的內容，依據(jù)本發(fā)明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，仍屬于本發(fā)明技術方案的 范圍內。
權利要求
1.一種鈦基合金材料，其特征在于其組成為Al ( 8wt%>Ni ( 8wt%、余量的Ti和不可避免的雜質。
2.如權利要求I所述鈦基合金材料，其特征在于其組成為A12-6wt%、NiO.5-6wt%, 余量的Ti和不可避免的雜質。
3.如權利要求I所述鈦基合金材料，其特征在于其組成為A14-6wt%、Nil-5wt%、余量的Ti和不可避免的雜質。
4.如權利要求I所述鈦基合金材料，其特征在于其組成為A15-6wt%、Nil-3wt%、余量的Ti和不可避免的雜質。
5.如權利要求I所述鈦基合金材料的制備工藝，其特征在于采用真空自耗熔煉方式熔煉二次以上。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種鈦基合金材料及其制備工藝，這種鈦基合金材料的成份為，Al≤8wt％、Ni≤8wt％、余量的Ti和不可避免的雜質；其制備工藝是采用真空自耗熔煉方式，熔煉兩次以上。本發(fā)明的鈦基合金材料，切削性能優(yōu)良，容易被切削加工，并且該鈦基合金材料在切削加工過程中不容易產(chǎn)生粘結和生成積削瘤，提高加工效率，延長加工刀具的使用壽命。
文檔編號C22C14/00GK102925748SQ20121033416
公開日2013年2月13日 申請日期2012年9月11日 優(yōu)先權日2012年9月11日
發(fā)明者楊華斌, 曹繼敏, 樊夢婷, 魏芬絨, 羅斌莉, 王爾崢, 楊宏進, 王衛(wèi)民, 毛江虹, 紀春雨 申請人:西安賽特金屬材料開發(fā)有限公司