国产精品1024永久观看,大尺度欧美暖暖视频在线观看,亚洲宅男精品一区在线观看,欧美日韩一区二区三区视频,2021中文字幕在线观看

  • <option id="fbvk0"></option>
    1. <rt id="fbvk0"><tr id="fbvk0"></tr></rt>
      <center id="fbvk0"><optgroup id="fbvk0"></optgroup></center>
      <center id="fbvk0"></center>

      <li id="fbvk0"><abbr id="fbvk0"><dl id="fbvk0"></dl></abbr></li>

      含Cr和Mn元素的鈦合金及其制備方法

      文檔序號:3311731閱讀:523來源:國知局
      含Cr和Mn元素的鈦合金及其制備方法
      【專利摘要】本發(fā)明公開了一種含Cr和Mn元素的鈦合金,主要元素組分為5.0~7.0wt%鋁、2.0~4.0wt%鉻、0.5~1.5wt%錳、0~0.08wt%氧、0~0.01wt%碳、0~0.01wt%氮和0~0.001wt%氫,余量為鈦,鈦合金為α型組織合金。本發(fā)明還公開了一種鈦合金制備方法,首先將海綿鈦、含鋁金屬、純鉻、純錳進行配料,將配料進行反復熔煉,得到含鈦合金熔體,完成熔煉后,經(jīng)凝固制成鈦合金鑄錠,再進行壓力加工成型,制成鈦合金坯材,再經(jīng)過退火處理后,最終得到鈦合金型材產(chǎn)品。本發(fā)明制備的α型鈦合金力學性能好,特別是比強度高,合金化采用的金屬材料成本較低,具有很好的應用前景。
      【專利說明】含Cr和Mn元素的鈦合金及其制備方法

      【技術領域】
      [0001]本發(fā)明涉及一種鈦合金及其制備工藝,特別是涉及一種α型鈦合金及其制備工藝,應用于輕量化、高比強度、耐高溫和耐腐蝕特種金屬材料【技術領域】。

      【背景技術】
      [0002]鈦作為一種金屬材料,雖然比銅、鐵、鋁出現(xiàn)的晚些,但其具有密度小、比強度高、耐高溫、耐腐蝕、無磁以及良好的生物相容性等優(yōu)異的綜合性能。此外,鈦在自然界分布很廣,鈦在地殼中的豐度為8.6 g/kg,在所有元素中排第九位,在金屬元素中僅次于鋁、鐵和鎂,居第四位,比常見的銅、鉛、鋅金屬儲量的總和還多,可以說是資源豐富,開發(fā)利用前景廣闊。
      [0003]鈦合金按退火后的組織特點可以分為α、(α + β )和β型鈦合金三大類,其中,α型鈦合金密度小,可熱處理強化,有良好的熱強性和熱穩(wěn)定性以及優(yōu)異的室溫、超低溫和高溫特性,同時焊接性能好,因此而得到了廣泛的應用。
      [0004]國內(nèi)鈦合金研發(fā)方面,一直重視新型鈦合金的研制,之前重點是仿制,目前以創(chuàng)新研制為主。經(jīng)過長期實踐,將強度和韌性一同考慮在內(nèi)的損傷容限設計成為鈦及鈦合金材料應用時備受關注的問題。制備出強度更高、韌性更好的鈦合金材料是不斷追求的目標。在諸多改善和提高鈦合金強韌化的技術手段中合金化是最根本的手段,也是開發(fā)新型鈦合金的重要方法。然而目前α鈦合金的合金化元素的選擇卻一直局限于少數(shù)幾種元素,如Sn、Mo、Zr、V、等,對于新型合金元素的嘗試較少,現(xiàn)有的α鈦合金比強度和耐腐蝕性還不夠理想,現(xiàn)有的α鈦合金大部分標號合金產(chǎn)品制備成本較高,因此不斷嘗試不同種類的合金元素,進而研究其對鈦合金的組織和性能的影響規(guī)律,是新型α鈦合金研制方面需要著重解決的問題。


      【發(fā)明內(nèi)容】

      [0005]為了解決現(xiàn)有技術問題,本發(fā)明的目的在于克服已有技術存在的不足,提供一種含Cr和Mn元素的鈦合金及其制備方法,尤其是本發(fā)明含Cr和Mn元素的α型鈦合金力學性能好,特別是比強度高,合金化采用的金屬材料成本較低,產(chǎn)業(yè)化價值顯著,具有很好的應用前景。
      [0006]為達到上述發(fā)明創(chuàng)造目的,本發(fā)明采用下述技術方案:
      一種含Cr和Mn元素的鈦合金,按照合金元素組分質(zhì)量百分比,鈦合金的主要元素組分為 5.0~7.0wt% 的鋁、2.0~4.0wt% 的鉻、0.5~1.5wt% 的錳、0-θ.08wt% 的氧、0-θ.01wt% 的碳、(T0.01wt%的氮和(T0.001wt%的氫,余量為鈦,鈦合金為具有α型退火組織的合金。
      [0007] 本發(fā)明含Cr和Mn元素的鈦合金的制備方法,首先將海綿鈦、含鋁金屬、純鉻、純錳四種原料配料形成混合原料,然后將混合原料進行反復熔煉,得到含鈦合金熔體,完成熔煉后,鈦合金熔體經(jīng)凝固制成鈦合金鑄錠,再對鈦合金鑄錠進行壓力加工成型,制成鈦合金坯材,再將鈦合金坯材經(jīng)過退火處理后,最終得到按照合金元素組分質(zhì)量含量的包含5.0~7.0wt% 的鋁、2.0~4.0wt% 的鉻、0.5~1.5wt% 的猛、0~0.08wt% 的氧、0~0.01wt% 的碳、(T0.01wt%的氮和(H).001wt%的氫的鈦合金型材產(chǎn)品。
      [0008]作為上述鈦合金的制備方法的一種優(yōu)選的技術方案,采用純鋁作為含鋁金屬,將混合原料進行保溫預處理,然后將混合原料置于分瓣式水冷銅坩堝中,反復熔煉至少2次,再經(jīng)凝固制成鈦合金鑄錠,對鈦合金鑄錠進行軋制,制成厚度為6~7mm的鈦合金板坯,再將鈦合金板坯經(jīng)過退火處理后,最終得到鈦合金板材產(chǎn)品。進一步優(yōu)選將混合原料置于分瓣式水冷銅坩堝中,反復熔煉至少4次。再進一步優(yōu)選將混合原料進行保溫預處理時,控制保溫溫度為150°C,控制保溫時間為12小時;對鈦合金鑄錠進行軋制時,將鈦合金鑄錠加熱到7700C,并將鈦合金鑄錠在橫列式軋機上軋制成鈦合金坯材。
      [0009]作為上述鈦合金的制備方法的另一種優(yōu)選的技術方案,采用鈦鋁中間合金作為含鋁金屬,將混合原料制成真空自耗電極,通電后,依靠電弧的熱量將電極熔化,再經(jīng)凝固制成圓形的鈦合金鑄錠,對鈦合金鑄錠進行鍛造,制成鈦合金棒坯,再將鈦合金棒坯進行軋制得到鈦合金棒材,然后將鈦合金棒材經(jīng)過退火處理后,最終得到鈦合金棒材產(chǎn)品。在凝固制成圓形的鈦合金鑄錠后,優(yōu)選再將鈦合金鑄錠加熱到1050°C開坯鍛造成Φ45πιπι的軋制鈦合金棒還,然后將鈦合金棒還加熱到750°C,再在橫列式軋機上軋制成Φ20ι?πι的鈦合金棒材。在制備電極時,優(yōu)選采用擠壓法將混合原料壓制成電極塊,并將電極塊進行連接形成一體作為真空自耗電極。進一步優(yōu)選在真空-充氬箱內(nèi)用電弧焊將電極塊焊接在一起制成真空自耗電極。
      [0010]作為上述技術方案的改進,在制成鈦合金坯材后,再對鈦合金坯材進行真空退火的熱處理,控制退火溫度為750°c,控制保溫時間為1.5h,冷卻方式采用空冷,最終制成具有α型退火組織的鈦合金型材產(chǎn)品。
      [0011]本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比較,具有如下顯而易見的突出實質(zhì)性特點和顯著優(yōu)點:
      1.本發(fā)明含Cr和Mn元素的鈦合金,與現(xiàn)有的添加Sn、Mo、Zr或V元素的鈦合金相比,具有更高的抗拉強度、屈服強度,比強度高、綜合力學性能好,能適用于更加惡劣的環(huán)境,高溫穩(wěn)定性好;
      2.本發(fā)明含Cr和Mn元素的鈦合金的制備工藝操作簡便,易于控制,成產(chǎn)成本低。

      【具體實施方式】
      [0012]本發(fā)明的優(yōu)選實施例詳述如下:
      實施例一:
      本實施例中,將市售的海綿鈦、純鋁、純鉻、純錳,按表1的成分配比進行配料,在普通的箱式電阻爐中預處理,控制預熱保溫溫度為150°c,控制預熱保溫時間為12小時,然后再置于分瓣式水冷銅坩堝中反復熔煉4次煉制成鑄錠,所得鑄錠加熱到770°C,在橫列式軋機上軋制成厚度為6mm的板材。軋制得到的板材按表2的熱處理制度進行熱處理,熱處理方式采用真空退火的熱處理工藝,退火溫度為750°C,保溫時間為1.5h,冷卻方式為空冷,熱處理后,取樣并依照國標GB/T228-2002的要求進行室溫力學性能測試,其力學性能見表2。

      【權(quán)利要求】
      1.一種含Cr和Mn元素的鈦合金,其特征在于:按照合金元素組分質(zhì)量百分比,鈦合金的主要元素組分為5.0-7.0wt%的鋁、2.0-4.0wt%的鉻、0.5~1.5wt%的錳、0-θ.08wt%的氧、(T0.01wt%的碳、(T0.01wt%的氮和(T0.001wt%的氫,余量為鈦,鈦合金為具有α型退火組織的合金。
      2.—種權(quán)利要求1所述含Cr和Mn元素的鈦合金的制備方法,其特征在于:首先將海綿鈦、含鋁金屬、純鉻、純錳四種原料配料形成混合原料,然后將混合原料進行反復熔煉,得到含鈦合金熔體,完成熔煉后,鈦合金熔體經(jīng)凝固制成鈦合金鑄錠,再對鈦合金鑄錠進行壓力加工成型,制成鈦合金坯材,再將鈦合金坯材經(jīng)過退火處理后,最終得到按照合金元素組分質(zhì)量含量的包含5.0~7.0wt%的鋁、2.0~4.0wt%的鉻、0.5~1.5wt%的錳、0-θ.08wt%的氧、(T0.01wt%的碳、(T0.01wt%的氮和(T0.001wt%的氫的鈦合金型材產(chǎn)品。
      3.根據(jù)權(quán)利要求2所述含Cr和Mn元素的鈦合金的制備方法,其特征在于:采用純鋁作為含鋁金屬,將混合原料進行保溫預處理,然后將混合原料置于分瓣式水冷銅坩堝中,反復熔煉至少2次,再經(jīng)凝固制成鈦合金鑄錠,對鈦合金鑄錠進行軋制,制成厚度為6~7mm的鈦合金板坯,再將鈦合金板坯經(jīng)過退火處理后,最終得到鈦合金板材產(chǎn)品。
      4.根據(jù)權(quán)利要求3所述含Cr和Mn元素的鈦合金的制備方法,其特征在于:將混合原料置于分瓣式水冷銅坩堝中,反復熔煉至少4次。
      5.根據(jù)權(quán)利要求3所述含Cr和Mn元素的鈦合金的制備方法,其特征在于:將混合原料進行保溫預處理時,控制保溫溫度為150°C,控制保溫時間為12小時;對鈦合金鑄錠進行軋制時,將鈦合金鑄錠加熱到770V,并將鈦合金鑄錠在橫列式軋機上軋制成鈦合金坯材。
      6.根據(jù)權(quán)利要求2所述含Cr和Mn元素的鈦合金的制備方法,其特征在于:采用鈦鋁中間合金作為含鋁金屬,將混合原料制成真空自耗電極,通電后,依靠電弧的熱量將電極熔化,再經(jīng)凝固制成圓形的鈦合金鑄錠,對鈦合金鑄錠進行鍛造,制成鈦合金棒坯,再將鈦合金棒坯進行軋制得到鈦合金棒材,然后將鈦合金棒材經(jīng)過退火處理后,最終得到鈦合金棒材產(chǎn)品。
      7.根據(jù)權(quán)利要求6所述含Cr和Mn元素的鈦合金的制備方法,其特征在于:凝固制成圓形的鈦合金鑄錠后,再將鈦合金鑄錠加熱到1050°C開坯鍛造成Φ 45mm的軋制鈦合金棒坯,然后將鈦合金棒還加熱到750°C,再在橫列式軋機上軋制成Φ20ι?πι的鈦合金棒材。
      8.根據(jù)權(quán)利要求6所述含Cr和Mn元素的鈦合金的制備方法,其特征在于:制備電極時,采用擠壓法將混合原料壓制成電極塊,并將電極塊進行連接形成一體作為真空自耗電極。
      9.根據(jù)權(quán)利要求8所述含Cr和Mn元素的鈦合金的制備方法,其特征在于:在真空-充氬箱內(nèi)用電弧焊將電極塊焊接在一起制成真空自耗電極。
      10.根據(jù)權(quán)利要求2~9中任意一項所述含Cr和Mn元素的鈦合金的制備方法,其特征在于:制成鈦合金坯材后,再對鈦合金坯材進行真空退火的熱處理,控制退火溫度為750°C,控制保溫時間為1.5h,冷卻方式采用空冷,最終制成具有α型退火組織的鈦合金型材產(chǎn)品。
      【文檔編號】C22C14/00GK104073684SQ201410125421
      【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年3月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月31日
      【發(fā)明者】李重河, 賀進, 魯雄剛, 江濤, 朱凱亮, 張捷宇, 汪宏斌 申請人:上海大學
      網(wǎng)友詢問留言 已有0條留言
      • 還沒有人留言評論。精彩留言會獲得點贊!
      1