CN101497951A - 一种近α型中强钛合金 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种近α型中强钛合金。其特征在于该合金的化学成分及重量百分比组成为：Al：5.0％－7.0％，Mo：1.0％－3.0％，余量为Ti和不可避免的杂质。将含Mo金属粉或Al－Mo中间合金粉和其他原料按前述名义成分配料，混合均匀，制备成电极，经真空自耗电弧多次熔炼成铸锭，铸锭经加热后在空气锤或水压机上开坯，经多火次加工，在空气锤、水压机、挤压机或轧机等设备上加工成板、管、饼、环和丝材等钛合金半成品。本发明提供的近α型钛合金，强度级别Rm≥800MPa，A≥12％，焊接性能和工艺性能好、耐腐蚀，可加工成棒、板、管、饼、环和丝材等产品，且成本较低。
Description
技术领域
本发明涉及一种近α型中强钛合金。
背景技术
钛及钛合金因具有低密度、高比强、耐高温、耐腐蚀、无磁、生物相容等等优异的综合性能，在航空、航天、舰船、兵器、石油、化工、医疗等等领域得到广泛的应用，受到世界各国的高度重视。但是由于钛合金原料昂贵，熔炼、加工困难，致使生产成本很高，通常为钢的8～10倍，大大限制了钛合金的应用。针对不同用途，自20世纪50年代以来，各国先后开发了一系列钛合金。其中，用量最大、使用最为广泛的是Ti-6Al-4V钛合金。在使用过程中人们发现，在许多应用条件下Ti-6Al-4V钛合金的工艺性能往往不能达到使用要求。因而人们希望发展一种工艺性能更好，强度比Ti-6Al-4V钛合金略低、焊接性能良好、耐腐蚀且成本较低的新型钛合金。
发明内容
要解决的技术问题
为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种近α型中强钛合金，其工艺性能好、耐腐蚀，可加工成棒、板、管、饼、环和丝材等产品，且成本较低。
技术方案
本发明提供一种近α型钛合金，其特征在于该合金的化学成分及重量百分比组成为：Al：5.0％-7.0％，Mo：1.0％-3.0％，余量为Ti和不可避免的杂质。
本合金采用了常规的钛合金熔炼工艺，有利于工业化生产。将含Mo金属粉或Al-Mo中间合金粉和其他原料按前述名义成分配料，混合均匀，制备成电极，经真空自耗电弧多次熔炼成铸锭，铸锭经加热后在空气锤或水压机上开坯，经多火次加工，在空气锤、水压机、挤压机或轧机等设备上加工成板、管、饼、环和丝材等钛合金半成品。
有益效果
本发明的近α型钛合金名义化学成分是Ti-6Al-2Mo，与Ti-6Al-4V钛合金相比，采用元素Mo代替昂贵的元素V，并减少了合金元素含量，调整了铝当量与钼当量的比例，在提高材料工艺性能的同时保持了适中的强度，焊接性能良好，同时成本也得到了降低。本发明提供的近α型钛合金，强度级别Rm≥800MPa，A≥12％，焊接性能和工艺性能好、耐腐蚀，可加工成棒、板、管、饼、环和丝材等产品，且成本较低。
附图说明：
图1：采用本合金生产棒材的工艺流程
具体实施方式
现结合实施例对本发明作进一步描述：
采用一级海绵钛，Mo金属粉或Al-Mo中间合金粉按名义合金配料，其合金的重量百分比组成为：Al：5.5％-6.5％，Mo：1.5％-2.5％，余量为Ti和不可避免的杂质，按上述重量百分比配料、混料、压制成自耗电极，在真空自耗电电弧炉中进行两次熔炼，其中一次坩埚规格为Φ80mm，熔炼电压27～32V，电流2500～3200A；二次熔炼坩埚规格为Φ115mm，熔炼电压29～31V，电流4000～5000A。将熔炼好的铸锭按下述A、B两种工艺锻造成Φ20毫米的棒材，经870℃保温1小时空冷退火后得到Φ20毫米的成品棒材。该合金还可加工成板、管、饼、环和丝材等产品。
A工艺：铸锭经1150℃开坯锻为Φ50mm的棒材，再加热至1050℃锻造成Φ30mm棒材，最后在1050℃锻造成Φ20毫米的棒材；
B工艺：铸锭经1150℃开坯锻为Φ50mm的棒材，再加热至970℃锻造成Φ30mm棒材，最后在970℃锻造成Φ20毫米的棒材。
采用本合金生产棒材的工艺流程如图1
实施例1
按重量百分比组配料，Al：5.5％，Mo：1.5％，余量为Ti和不可避免的杂质，熔炼一个Φ115mm/20kg的铸锭，实测β转变点为1010～1020℃。铸锭在空气锤???上采用上述A、B两种工艺锻造成Φ20mm样棒，样棒经870℃保温1小时空冷热处理后，按标准(GB/T228)制取拉伸试样和按标准(GB/T229)制取冲击试样，测试其性能，测试结果见表1数据。
表1 实施例1室温拉伸和冲击性能
实施例2
按重量百分比配料，Al：6.0％，Mo：2.0％，余量为Ti和不可避免的杂质。熔炼一个Φ115mm/20kg的铸锭，实测β转变点为1020～1030℃。铸锭在空气锤上采用上述A、B两种工艺锻造成Φ20mm样棒，样棒经870℃保温1小时空冷热处理后，按标准(GB/T228)制取拉伸试样和按标准(GB/T229)制取冲击试样，测试其性能，测试结果见表2数据。
按重量百分比配料，Al：6.0％，Mo：2.0％，余量为Ti和不可避免的杂质。
熔炼步骤：按上述重量百分比配料、混料、压制成自耗电极，在真空自耗电电弧炉中进行两次熔炼，其中一次坩埚规格为Φ80mm，熔炼电压32V，电流3200A；二次熔炼坩埚规格为Φ115mm，熔炼电压31V，电流5000A。将熔炼好的铸锭经1150℃开坯锻为Φ50mm的棒材，再加热至970℃锻造成Φ30mm棒材，最后在970℃锻造成Φ20毫米的棒材；经870℃保温1小时空冷退火后得到Φ20毫米的成品棒材。按标准(GB/T228)制取拉伸试样和按标准(GB/T229)制取冲击试样，测试其性能，测试结果见表2数据。
表2 实施例2室温拉伸和冲击性能
实施例3
按重量百分比配料，Al：6.5％，Mo：2.5％，余量为Ti和不可避免的杂质，熔炼一个Φ115mm/20kg的铸锭，实测β转变点为1020～1030℃。铸锭在空气锤上采用上述A、B两种工艺锻造成Φ20mm样棒，样棒经870℃保温1小时空冷热处理后，按标准(GB/T228)制取拉伸试样和按标准(GB/T229)制取冲击试样，测试其性能，测试结果见表3数据。
表3 实施例3室温拉伸和冲击性能
Claims (1)
1.一种近α型钛合金，其特征在于：该合金的重量百分比组成为：Al为5.0％～7.0％，Mo为1.0％～3.0％，余量为Ti和不可避免的杂质。
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| CNA2008100174953A CN101497951A (zh) | 2008-02-03 | 2008-02-03 | 一种近α型中强钛合金 |
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| CNA2008100174953A CN101497951A (zh) | 2008-02-03 | 2008-02-03 | 一种近α型中强钛合金 |
Publications (1)
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| CN101497951A true CN101497951A (zh) | 2009-08-05 |
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| CNA2008100174953A Pending CN101497951A (zh) | 2008-02-03 | 2008-02-03 | 一种近α型中强钛合金 |
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| CN (1) | CN101497951A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102280615A (zh) * | 2010-06-13 | 2011-12-14 | 三星Sdi株式会社 | 用于制造正极活性材料的方法和可充电锂电池 |
| CN102876922A (zh) * | 2012-10-08 | 2013-01-16 | 天津钢管集团股份有限公司 | 高强高韧耐腐蚀环境的钛合金油井管及其制造方法 |
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2008
- 2008-02-03 CN CNA2008100174953A patent/CN101497951A/zh active Pending
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