CN103320640B - 铂合金材料及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明专利提出了一种铂合金材料，其组成为(质量百分数):Ti-0.3-1%,Zr-0.02-0.15,余量为Pt。该合金制备方法为：真空电弧炉中熔炼制备Pt-Ti-Zr母合金并在真空感应炉中熔炼浇铸制备Pt-Ti-Zr合金铸锭；该合金铸锭在真空电阻炉进行固溶热处理和低温时效热处理，然后进行室温锻造、轧制（拉拔）等塑性加工制备上述配比的铂合金材料片或丝。该合金保持了铂的抗腐蚀性和塑性，但其硬度是铂的两倍以上，在电极材料和首饰等方面应用广泛。

Description

铂合金材料及制备方法
技术领域
本发明属于贵金属合金材料，特别涉及一种高硬度铂合金材料及制备方法。
背景技术
铂由于高的抗化学腐蚀特性，在生物电极、化学电极、首饰等方面应用广泛。但铂的硬度、强度低使其应用受到很大限制。已有研究报道，通过在铂中添加微量稀土元素、鋯等提高其硬度，但效果不理想。通过添加高含量的Co、Ni、Cr、Ru、Pd等可显著提高铂的硬度但使铂的抗腐蚀性显著下降。因此通过微量元素添加在不影响铂的抗腐蚀性的同时又能显著提高铂的硬度是一个需要解决的关键技术问题。
发明内容
本发明提出一种新的Pt-Ti-Zr合金材料及制备方法。铂合金组成为：Ti质量百分含量为0.3-1，Zr质量百分含量0.02-0.15，余量为Pt。其制备方法为：按质量百分比配料、在真空（10-3Pa）充氩气后、在水冷铜坩埚中电弧熔炼得到Pt-Ti-Zr母合金；Pt-Ti-Zr母合金在真空（10-2Pa）充氩气后、在氧化铝或氧化锆坩埚中感应熔炼并浇铸到水冷铜铸模中得到Pt-Ti-Zr合金铸锭；合金铸锭在真空电阻炉（10-2Pa）中经800-1000℃/1-3h固溶热处理并水淬后，在真空（10-2Pa）电阻炉中经350-450℃/1-5h时效热处理；经时效热处理的Pt-Ti-Zr合金锭经室温锻造、轧制（拉拔）等塑性加工变形获得Pt-Ti-Zr合金片或丝。
本发明获得的Pt-Ti-Zr合金材料保持了铂的抗腐蚀性和塑性，而维氏硬度可达到180-230、比铂提高两倍以上，在生物电极、化学电极、首饰等方面具有广泛的应用前景。
下述举例说明实施本发明的方法，但实施方法不仅限于实施例。
实施例1
本发明所述铂合金，其组成为（质量百分含量）：Ti为0.35、Zr为0.05、余量为Pt。
实施例2
本发明所述铂合金，其组成为（质量百分含量）：Ti为0.5、Zr为0.1、余量为Pt。
实施例3
本发明所述铂合金，其组成为（质量百分含量）：Ti为0.85、Zr为0.15、余量为Pt。
实施例4
本发明所述制备方法，其步骤为：将0.35克Ti、0.05克Zr、99.6克Pt置于电弧炉水冷铜坩埚中、在真空（10-3Pa）充氩后、经电弧熔炼得到Pt0.35Ti0.05Zr母合金，该合金在真空（10-2Pa）充氩气后、在氧化锆坩埚中感应熔炼并浇铸到水冷铜铸模中得到相应的合金铸锭；铸锭在真空电阻炉（10-2Pa）中经800℃/3h固溶热处理并水淬后，在真空（10-2Pa）电阻炉中经350℃/5h时效热处理；经时效热处理的合金锭经室温锻造、轧制（拉拔）等塑性变形、制备不同规格的Pt0.35Ti0.05Zr合金片或丝。该铂合金材料维氏硬度达185。
实施例5
本发明所述制备方法，其步骤为：将0.5克Ti、0.1克Zr、99.4克Pt置于电弧炉水冷铜坩埚中、在真空（10-3Pa）充氩后经电弧熔炼得到Pt0.35Ti0.05Zr母合金，该合金在真空（10-2Pa）充氩气后、在氧化铝坩埚中感应熔炼并浇铸到水冷铜铸模中得到相应的合金铸锭；铸锭在真空电阻炉（10-2Pa）中经900℃/2h固溶热处理并水淬后，在真空（10-2Pa）电阻炉中经400℃/3h时效热处理；经时效热处理的合金锭经室温锻造、轧制（拉拔）等塑性变形制备不同规格的Pt0.5Ti0.1Zr合金片或丝。该铂合金材料维氏硬度达200。
实施例6
本发明所述制备方法，其步骤为：将0.85克Ti、0.15克Zr、99.0克Pt置于电弧炉水冷铜坩埚中、在真空（10-3Pa）充氩后经电弧熔炼得到Pt0.35Ti0.05Zr母合金，该合金在真空（10-2Pa）充氩气后、在氧化锆坩埚中感应熔炼并浇铸到水冷铜铸模中得到相应的合金铸锭；铸锭在真空电阻炉（10-2Pa）中经1000℃/1h固溶热处理并水淬后，在真空（10-2Pa）电阻炉中经450℃/1h时效热处理；经时效热处理的合金锭经室温锻造、轧制（拉拔）等塑性变形制备不同规格的Pt0.85Ti0.15Zr合金片或丝。该铂合金材料维氏硬度达230。

Claims (1)

1.一种铂合金材料，其组成为：质量百分含量Ti：0.3-1，Zr：0.02-0.15，余量为Pt，其特征在于制备步骤为：
a、按质量百分比配料、在真空度为10-3Pa充氩气后、在水冷铜坩埚中电弧熔炼得到Pt-Ti-Zr母合金；Pt-Ti-Zr母合金在真空度为10-2Pa充氩气后、在氧化铝或氧化锆坩埚中感应熔炼并浇铸到水冷铜铸模中得到Pt-Ti-Zr合金铸锭；
b、将步骤a制备的Pt-Ti-Zr合金铸锭在真空电阻炉，其真空度为10-2Pa中经800-1000℃，1-3h固溶热处理并水淬后，在真空度为10-2Pa的电阻炉中经350-450℃，1-5h时效热处理；
c、将步骤b经时效热处理后的Pt-Ti-Zr合金铸锭经室温锻造、轧制、拉拔塑性加工变形获得Pt-Ti-Zr合金片、丝。
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