CN103361507A - 一种高性能钛合金防爆工具及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高性能钛合金防爆工具及其制备方法,它由下列金属按质量比制备而成:钛:3.5-4%、铬:0.15-0.25%、铝:0.5-1%的,其余为铜。其制备方法包括如下步骤:1)浇铸:将各原料在真空炉中经1880±20℃高温熔化并保温10±2分钟,然后在真空状态下浇铸成半成品;2)淬火:将经切浇口、打磨后的半成品放入热处理炉中,经880±20℃加热,并保温10±2分钟,放入介质为常温清水的冷却液中快速冷却;3)人工时效处理:将产品放入热处理炉中,经430±20℃加热,并保温2-3小时,然后随炉冷却。本发明生产工艺简单、生产原料来源丰富,其性价比远优于铝青铜防爆工具和铍青铜防爆工具,硬度达到HRC42以上,扭矩值超过国家标准的A和C系列,防爆性能满足相关标准EXIIC级。本发明还具有抗磁性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种高性能钛合金防爆工具及其制备方法。
背景技术
目前国内防爆工具主要采用铝青铜或铍青铜材料制作而成。铝青铜材料制作的防爆工具,其硬度、强度较低,其中硬度为HRC25以上,扭矩值达到国家相关防爆工具标准QB/T2613.1~7-2003规定的B和D系列(低系列)。铍青铜材料制作的防爆工具硬度、强度高于铝青铜材料防爆工具,其硬度、强度较高,其中硬度为HRC35以上,扭矩值达到国家相关防爆工具标准QB/T2613.1~7-2003规定的A和C系列(高系列)。
铝青铜防爆工具的缺点在于因其性能低,使用周期短;铍青铜防爆工具性能虽高于铝青铜防爆工具,但其造价及单位成本相当高,约为铝青铜同类产品的两倍。另外铍在冶炼时对人体具有一定的伤害,长期从事铍冶炼易得硒肺病。
发明内容
本发明所要解决的技术问题就是目前防爆工具低成本,低性能;高性能,高成本的缺点,为人们提供一种新材料,高性能的防爆工具及其制备工艺。
本发明由下列金属按质量比制备而成:
钛:3.5-4%、铬:0.15-0.25%、铝:0.5-1%的,其余为铜。
本发明的的制备方法包括如下步骤:
1)浇铸:将总质量3.5-4%的钛、0.15-0.25%的铬、0.5-1%的铝和余量的铜,在真空炉中经1880±20℃高温熔化并保温10±2分钟,然后在真空状态下浇铸成半成品;
2)淬火:将半成品切浇口、打磨后放入热处理炉中,经880±20℃加热,并保温10±2分钟,放入介质为常温清水的冷却液中快速冷却;
3)人工时效处理:将淬火后的产品放入热处理炉中,经430±20℃加热,并保温2-3小时,然后随炉冷却。
人工时效时间的长短根据产品的大小和产品的截面厚度控制,大的产品、截面厚的产品保温时间长一些。
上述步骤3)之前可视需要增加金加工步骤,所述金加工包括切、削、车、刨、拉、钻、铣等中的一个或一个以上加工方法。
本发明生产工艺简单、生产原料来源丰富(我国金属钛储量和产量占世界第一位),其性价比远优于铝青铜防爆工具和铍青铜防爆工具,在制作成本相当于铝青铜同类产品,远低于铍青铜同类产品(造价和单位成本约为铍青铜防爆工具同类产品的60%)的情况下,硬度、扭矩等性能指标均超过铍青铜防爆工具,硬度达到HRC42以上,扭矩值超过国家相关防爆工具标准QB/T2613.1~7-2003规定的A和C系列(高系列),防爆性能满足相关标准GB10686-1989规定的EXIIC级(最高防爆级别)。同时,由于本发明还具有抗磁性能(可用于强磁场所的设备安装、检修,增加产品的使用范围),是一种高性能,低成本的防爆工具换代产品。
具体实施方式
实施例1:梅花扳手的制备
1)浇铸:将占合金总质量3.6%的钛,0.18%的铬,0.6%的铝和余量的铜放入真空炉中经1870℃熔化,保温10分钟后在真空状态下浇铸成型;稍冷后出炉;铸件完全冷却后切浇口、打磨。
2)淬火:将切过浇口和打磨过的工件再放入热处理炉中经870℃加热并保温10分钟,出炉快速放入介质为常温清水的冷却液中快速冷却。
3)金加工:将经淬火处理后的工件进行如下金加工:拉削梅花孔——倒角。
4)人工时效处理:将经过上述金加工的工件再放入热处理炉中经440℃加热,并保温2小时30分钟,然后随炉冷却;完全冷却后的工件经抛光即为梅花扳手成品。
本实施例所述梅花扳手主要技术性能为:硬度在HRC42以上,扭矩值超过到国家相关防爆工具标准QB/T2613.1~7-2003规定的A和C系列(高系列)要求。
实施例2:錾子的制备
.1)浇铸:将占合金总质量3.8%的钛,0.2%的铬,0.8%的铝和余量的铜放入真空炉中经1890℃熔化,保温12分钟后在真空状态下浇铸成型;稍冷后出炉;铸件完全冷却后切浇口、打磨。
2)淬火:将切过浇口和打磨过的工件再放入热处理炉中经900℃加热并保温12分钟,出炉快速放入介质为常温清水的冷却液中快速冷却,经淬火处理后的工件再经打磨,然后将打打磨过的工件再放入热处理炉中经450℃加热,并保温2小时40分钟,然后随炉冷却;完全冷却后的工件经抛光即为錾子成品。此时的錾子主要性能为:其中硬度在HRC42以上。
Claims (4)
1.一种高性能钛合金防爆工具,其特征在于它由下列金属按质量比制备而成:
钛:3.5-4%、铬:0.15-0.25%、铝:0.5-1%的,其余为铜。
2.权利要求1所述高性能钛合金防爆工具的制备方法,其特征在于包括如下步骤:
1)浇铸:将总质量3.5-4%的钛、0.15-0.25%的铬、0.5-1%的铝和余量的铜,在真空炉中经1880±20℃高温熔化并保温10±2分钟,然后在真空状态下浇铸成半成品;
2)淬火:将半成品切浇口、打磨后放入热处理炉中,经880±20℃加热,并保温10±2分钟,放入介质为常温清水的冷却液中快速冷却;
3)人工时效处理:将淬火后的产品放入热处理炉中,经430±20℃加热,并保温2-3小时,然后随炉冷却。
3.如权利要求2所述高性能钛合金防爆工具的制备方法,其特征在于在步骤3)之前还包括高金加工步骤。
4.如权利要求3所述的高性能钛合金防爆工具的制备方法,其特征在于所述金加工步骤包括切、削、车、刨、拉、钻、铣中的一个或一个以上。
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CN 201210088128 CN103361507A (zh) | 2012-03-27 | 2012-03-27 | 一种高性能钛合金防爆工具及其制备方法 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20131023 |