CN103740980A - 一种高韧性钛铝合金板材及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种高韧性钛铝合金板材及其制备方法，其特征在于：所述合金的各组分质量百分含量为：Al 9-10％、Ni 5-6％、Mn0.9-1％、V0.4-0.5％、Nb 0.4-0.5％、Si0.2-0.3％、Pb0.3-0.4％、Zr0.05-0.06％，Mo 0.08-0.09％、Te0.04-0.05％，Fe0.07-0.08％、Co0.02-0.03％、Cr0.04-0.05％、Y0.02-0.03％，余量为钛及不可避免的非金属夹杂。钛合金板材组织均匀性容易控制，能充分发挥低间隙钛合金的性能优势，加工的材料强度、韧性及塑性匹配良好。
Description
技术领域
本发明涉及一种钛铝合金板材及其制备方法，属于钛基合金制造领域。
背景技术
Ti-6Al-4V是使用最广泛、最成熟的典型的(α+β)两相钛合金，各 国相继研发的历史已近四十年、并有各自的合金牌号。其成份特征为：合 金元素允许波动范围较宽(Al：5.5％-6.75％)，杂质允许含量较高(Fe： 0.3％max、O：0.2％max、H：0.015％max)；从而带来较高的冶金缺陷可 能性、较低的塑性和韧性及较短的使用寿命。为此，以美、英为首的少数 发达国家又在近20年开发了相应的低间隙合金，如美国UNS R56401、 ASTM F468、Grade 23、AMS4930、Ti-64ELI，英国IMI318ELI，法国 TA6VELI等，广泛应用于低温、医疗、舰船及飞行器等重要领域。其成 份特征为：合金元素允许波动范围较窄(Al：5.5％～6.5％)，杂质允许含 量较低(Fe：0.25％max、O：0.13％max、H：0.0125％)；从而带来较小 的冶金缺陷可能性、较高的塑性和韧性、较好的焊接性能及较长的使用寿 命。比Ti-6Al-4V合金的K1C提高近一倍、da/dN降低达一个数量级，现 已应用在先进的战斗机和新一代民机上。例如，美国将Ti-6Al-4V和 Ti-6Al-4V ELI合金应用于F-16战斗机的水平尾翼转轴、波音767的第一 号驾驶舱风档玻璃窗骨架和UH60A“黑鹰”、SH60B“海鹰”、CH53E“超 级种马”等直升机的主旋翼、尾旋翼转动部件。民机波音747的主起落架 用的支撑梁大型模锻件(重1545kg、长6.2m、宽0.95m、投影面积4.06m2)， 自1969年开始生产直到如今仍在供应中。如今，美国第四代战机F22、 F/A-18E/F等的Ti-6Al-4V(Ti-6Al-4V ELI)钛合金应用已经进入采用更大 型整体模锻件的成熟应用阶段，如F22战斗机零件中钛合金占飞机重量的 41％，其中Ti-6Al-4V ELI又占钛合金重量的87.5％。其中F-22后机身整体式隔框(重1590kg、长3.8m、宽1.7m、投影面积5.53m2)是目前世界 上最大的钛合金闭式模锻件。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种操作方便、工艺可控性强的钛合金板材的制备方法。该工艺可使钛铝合金板材保持良好的强度、断裂韧性及塑性的匹配，板材性能批次稳定性提高。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种高韧性钛铝合金板材，其特征在于：所述合金的各组分质量百分含量为：Al 9-10％、Ni 5-6％、Mn 0.9-1％、V 0.4-0.5％、Nb 0.4-0.5％、Si 0.2-0.3％、Pb 0.3-0.4％、Zr 0.05-0.06％，Mo 0.08-0.09％、Te 0.04-0.05％，Fe 0.07-0.08％、Co 0.02-0.03％、Cr 0.04-0.05％、Y 0.02-0.03％，余量为钛及不可避免的非金属夹杂。
作为优选，所述的高韧性钛铝合金板材，所述合金的各组分质量百分含量为：Al 9％、Ni 5％、Mn 0.9％、V 0.4％、Nb 0.4％、Si 0.2％、Pb 0.3％、Zr 0.05％，Mo 0.08％、Te 0.04％，Fe 0.07％、Co 0.02％、Cr 0.04％、Y 0.02％，余量为钛及不可避免的非金属夹杂。
作为优选，所述的高韧性钛铝合金板材，所述合金的各组分质量百分含量为：Al 10％、Ni 6％、Mn 1％、V 0.5％、Nb 0.5％、Si 0.3％、Pb 0.4％、Zr 0.06％，Mo 0.09％、Te 0.05％，Fe 0.08％、Co 0.03％、Cr 0.05％、Y 0.03％，余量为钛及不可避免的非金属夹杂。
作为优选，所述的钛铝合金板材，所述合金的各组分质量百分含量为：Al 9.5％、Ni 5.5％、Mn 0.95％、V 0.45％、Nb 0.45％、Si 0.25％、Pb 0.35％、Zr 0.055％，Mo 0.085％、Te 0.045％，Fe 0.075％、Co 0.025％、Cr 0.045％、Y 0.025％，余量为钛及不可避免的非金属夹杂。
作为优选，所述的高韧性钛铝合金板材，所述合金的各组分质量百分含量为：Al 9.3％、Ni 5.6％、Mn 0.98％、V 0.41％、Nb 0.43％、Si 0.26％、Pb 0.37％、Zr 0.059％，Mo 0.088％、Te 0.046％，Fe 0.077％、Co 0.029％、Cr 0.043％、Y 0.024％，余量为钛及不可避免的非金属夹杂。
一种高韧性钛铝合金板材的制备方法，其特征在于：所述合金的各组分质量百分含量为：Al 9-10％、Ni 5-6％、Mn 0.9-1％、V 0.4-0.5％、Nb 0.4-0.5％、Si 0.2-0.3％、Pb 0.3-0.4％、Zr 0.05-0.06％，Mo 0.08-0.09％、Te 0.04-0.05％，Fe 0.07-0.08％、Co 0.02-0.03％、Cr 0.04-0.05％、Y 0.02-0.03％，余量为钛及不可避免的非金属夹杂。
所述方法包括以下步骤：
（1）按照钛合金组分进行配料和混料，并压制成块状电极，采用真空自耗电弧炉进行熔炼，然后铸成合金铸锭，
（2）对上述合金铸锭进行均匀化退火处理，首先将合金铸锭加热至1040℃，保温时间为18小时；后降温至900℃，保温时间为6小时；之后以120℃/小时缓慢降温至室温，
（3）对上述进行均匀化退火后的合金铸锭进行锻造，始锻温度为1010℃、终锻温度为940℃，锻造后合金铸锭在890℃，保温8小时；
（4）将锻造后的合金铸锭进行热轧，热轧温度880℃，道次变形量15％，总变形量大于70％，热轧制后空冷至室温，之后对板材进行去应力退火700℃，保温5小时，
（5）冷轧：先除去热轧后板材表面的氧化膜，然后对板材进行第一道次冷轧使板材的厚度减少6％，对冷轧后的板材进行中间退火处理，中间退火温度为640℃，中间退火时间为保温6小时，对退火后的板材再次进行冷轧使板材的厚度减少6％，重复执行中间退火和冷轧步骤，直到使板材达到要求的尺寸；
（6）对板材进行淬火处理，将板材以130℃/小时的升温速率达到淬火温度940℃进行水淬处理；
（7）将淬火后的板材加热至480℃，保温4小时，而后降温至380℃保温3小时，
（8）热处理后对板材表面进行处理，首先选择多棱型250目刚玉砂进行表面粗化处理，再采用碱性氢氧化物83％，螯合剂6％，乙二醇4％、氯化镍1％，氯化铵1％，三羟基苯5％的表面活化剂混合物的热溶液对加工后的钛合金板材表面进行活化处理，对活化后的板材进行热喷涂WC系金属陶瓷； WC系金属陶瓷颗粒大小为400μm，通过喷枪使WC系金属陶瓷在板材上沉积成耐磨涂层，WC系金属陶瓷成分为：WC 30-35份，Ni 7-9份，Fe 3份，Mo 1-3份，Zn 1-2份，Cr 1-2份，
（9）板材表面进行处理后，将板材加热至950℃，保温5小时，而后以80℃/小时降温至390℃保温4小时，再以15℃/小时降温至300℃保温3小时，后随炉冷却至室温得到最终的钛合金板材。
作为优选，所述的高韧性钛铝合金板材的制备方法，WC系金属陶瓷成分为：WC 30份，Ni 7份， Cr 1份，Fe 3份，Mo 1份，Zn 1份。
作为优选，所述的高韧性钛铝合金板材的制备方法，WC系金属陶瓷成分为：WC 35份，Ni 9份，Cr 2份，Fe 3份，Mo 3份，Zn 2份，。
作为优选，所述的高韧性钛铝合金板材的制备方法，WC系金属陶瓷成分为：WC 33份，Ni 8份，Cr 1.5份，Fe 3份，Mo 2份，Zn 1.5份。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明加工窗口较宽，组织均匀性容易控制，能充分发挥低间隙钛合金的性能优势，加工的材料强度、 韧性及塑性匹配良好，板材性能的批次稳定性得到提高。强度达到指标要求，抗拉强度达到1200MPa 以上，伸长率19-21％。
具体实施方式
实施例1：
提供一种高韧性钛铝合金板材的制备方法，其特征在于：所述合金的各组分质量百分含量为：Al 9％、Ni 5％、Mn 0.9％、V 0.4％、Nb 0.4％、Si 0.2％、Pb 0.3％、Zr 0.05％，Mo 0.08％、Te 0.04％，Fe 0.07％、Co 0.02％、Cr 0.04％、Y 0.02％，余量为钛及不可避免的非金属夹杂。
所述方法包括以下步骤：
（1）按照钛合金组分进行配料和混料，并压制成块状电极，采用真空自耗电弧炉进行熔炼，然后铸成合金铸锭，
（2）对上述合金铸锭进行均匀化退火处理，首先将合金铸锭加热至1040℃，保温时间为18小时；后降温至900℃，保温时间为6小时；之后以120℃/小时缓慢降温至室温，
（3）对上述进行均匀化退火后的合金铸锭进行锻造，始锻温度为1010℃、终锻温度为940℃，锻造后合金铸锭在890℃，保温8小时；
（4）将锻造后的合金铸锭进行热轧，热轧温度880℃，道次变形量15％，总变形量大于70％，热轧制后空冷至室温，之后对板材进行去应力退火700℃，保温5小时，
（5）冷轧：先除去热轧后板材表面的氧化膜，然后对板材进行第一道次冷轧使板材的厚度减少6％，对冷轧后的板材进行中间退火处理，中间退火温度为640℃，中间退火时间为保温6小时，对退火后的板材再次进行冷轧使板材的厚度减少6％，重复执行中间退火和冷轧步骤，直到使板材达到要求的尺寸；
（6）对板材进行淬火处理，将板材以130℃/小时的升温速率达到淬火温度940℃进行水淬处理；
（7）将淬火后的板材加热至480℃，保温4小时，而后降温至380℃保温3小时，
（8）热处理后对板材表面进行处理，首先选择多棱型250目刚玉砂进行表面粗化处理，再采用碱性氢氧化物83％，螯合剂6％，乙二醇4％、氯化镍1％，氯化铵1％，三羟基苯5％的表面活化剂混合物的热溶液对加工后的钛合金板材表面进行活化处理，对活化后的板材进行热喷涂WC系金属陶瓷； WC系金属陶瓷颗粒大小为400μm，通过喷枪使WC系金属陶瓷在板材上沉积成耐磨涂层，WC系金属陶瓷成分为：WC 30份，Ni 7份，Fe 3份，Mo 1份，Zn 1份，Cr 1份，
（9）板材表面进行处理后，将板材加热至950℃，保温5小时，而后以80℃/小时降温至390℃保温4小时，再以15℃/小时降温至300℃保温3小时，后随炉冷却至室温得到最终的钛合金板材。
实施例2：
提供一种高韧性钛铝合金板材的制备方法，其特征在于：所述合金的各组分质量百分含量为：Al 10％、Ni 6％、Mn 1％、V 0.5％、Nb 0.5％、Si 0.3％、Pb 0.4％、Zr 0.06％，Mo 0.09％、Te 0.05％，Fe 0.08％、Co 0.03％、Cr 0.05％、Y 0.03％，余量为钛及不可避免的非金属夹杂。
所述方法包括以下步骤：
（1）按照钛合金组分进行配料和混料，并压制成块状电极，采用真空自耗电弧炉进行熔炼，然后铸成合金铸锭，
（2）对上述合金铸锭进行均匀化退火处理，首先将合金铸锭加热至1040℃，保温时间为18小时；后降温至900℃，保温时间为6小时；之后以120℃/小时缓慢降温至室温，
（3）对上述进行均匀化退火后的合金铸锭进行锻造，始锻温度为1010℃、终锻温度为940℃，锻造后合金铸锭在890℃，保温8小时；
（4）将锻造后的合金铸锭进行热轧，热轧温度880℃，道次变形量15％，总变形量大于70％，热轧制后空冷至室温，之后对板材进行去应力退火700℃，保温5小时，
（5）冷轧：先除去热轧后板材表面的氧化膜，然后对板材进行第一道次冷轧使板材的厚度减少6％，对冷轧后的板材进行中间退火处理，中间退火温度为640℃，中间退火时间为保温6小时，对退火后的板材再次进行冷轧使板材的厚度减少6％，重复执行中间退火和冷轧步骤，直到使板材达到要求的尺寸；
（6）对板材进行淬火处理，将板材以130℃/小时的升温速率达到淬火温度940℃进行水淬处理；
（7）将淬火后的板材加热至480℃，保温4小时，而后降温至380℃保温3小时，
（8）热处理后对板材表面进行处理，首先选择多棱型250目刚玉砂进行表面粗化处理，再采用碱性氢氧化物83％，螯合剂6％，乙二醇4％、氯化镍1％，氯化铵1％，三羟基苯5％的表面活化剂混合物的热溶液对加工后的钛合金板材表面进行活化处理，对活化后的板材进行热喷涂WC系金属陶瓷； WC系金属陶瓷颗粒大小为400μm，通过喷枪使WC系金属陶瓷在板材上沉积成耐磨涂层，WC系金属陶瓷成分为：WC 35份，Ni 9份，Fe 3份，Mo 3份，Zn 2份，Cr 2份，
（9）板材表面进行处理后，将板材加热至950℃，保温5小时，而后以80℃/小时降温至390℃保温4小时，再以15℃/小时降温至300℃保温3小时，后随炉冷却至室温得到最终的钛合金板材。
实施例3：
提供一种高韧性钛铝合金板材的制备方法，其特征在于：所述合金的各组分质量百分含量为：Al 9.5％、Ni 5.5％、Mn 0.95％、V 0.45％、Nb 0.45％、Si 0.25％、Pb 0.35％、Zr 0.055％，Mo 0.085％、Te 0.045％，Fe 0.075％、Co 0.025％、Cr 0.045％、Y 0.025％，余量为钛及不可避免的非金属夹杂。
所述方法包括以下步骤：
（1）按照钛合金组分进行配料和混料，并压制成块状电极，采用真空自耗电弧炉进行熔炼，然后铸成合金铸锭，
（2）对上述合金铸锭进行均匀化退火处理，首先将合金铸锭加热至1040℃，保温时间为18小时；后降温至900℃，保温时间为6小时；之后以120℃/小时缓慢降温至室温，
（3）对上述进行均匀化退火后的合金铸锭进行锻造，始锻温度为1010℃、终锻温度为940℃，锻造后合金铸锭在890℃，保温8小时；
（4）将锻造后的合金铸锭进行热轧，热轧温度880℃，道次变形量15％，总变形量大于70％，热轧制后空冷至室温，之后对板材进行去应力退火700℃，保温5小时，
（5）冷轧：先除去热轧后板材表面的氧化膜，然后对板材进行第一道次冷轧使板材的厚度减少6％，对冷轧后的板材进行中间退火处理，中间退火温度为640℃，中间退火时间为保温6小时，对退火后的板材再次进行冷轧使板材的厚度减少6％，重复执行中间退火和冷轧步骤，直到使板材达到要求的尺寸；
（6）对板材进行淬火处理，将板材以130℃/小时的升温速率达到淬火温度940℃进行水淬处理；
（7）将淬火后的板材加热至480℃，保温4小时，而后降温至380℃保温3小时，
（8）热处理后对板材表面进行处理，首先选择多棱型250目刚玉砂进行表面粗化处理，再采用碱性氢氧化物83％，螯合剂6％，乙二醇4％、氯化镍1％，氯化铵1％，三羟基苯5％的表面活化剂混合物的热溶液对加工后的钛合金板材表面进行活化处理，对活化后的板材进行热喷涂WC系金属陶瓷； WC系金属陶瓷颗粒大小为400μm，通过喷枪使WC系金属陶瓷在板材上沉积成耐磨涂层，WC系金属陶瓷成分为：WC 33份，Ni 8份，Fe 3份，Mo 2份，Zn 1.5份，Cr 1.5份，
（9）板材表面进行处理后，将板材加热至950℃，保温5小时，而后以80℃/小时降温至390℃保温4小时，再以15℃/小时降温至300℃保温3小时，后随炉冷却至室温得到最终的钛合金板材。
实施例4：
提供一种高韧性钛铝合金板材的制备方法，其特征在于：所述合金的各组分质量百分含量为：Al 9.3％、Ni 5.7％、Mn 0.92％、V 0.48％、Nb 0.41％、Si 0.29％、Pb 0.34％、Zr 0.056％，Mo 0.087％、Te 0.043％，Fe 0.074％、Co 0.028％、Cr 0.046％、Y 0.028％，余量为钛及不可避免的非金属夹杂。
所述方法包括以下步骤：
（1）按照钛合金组分进行配料和混料，并压制成块状电极，采用真空自耗电弧炉进行熔炼，然后铸成合金铸锭，
（2）对上述合金铸锭进行均匀化退火处理，首先将合金铸锭加热至1040℃，保温时间为18小时；后降温至900℃，保温时间为6小时；之后以120℃/小时缓慢降温至室温，
（3）对上述进行均匀化退火后的合金铸锭进行锻造，始锻温度为1010℃、终锻温度为940℃，锻造后合金铸锭在890℃，保温8小时；
（4）将锻造后的合金铸锭进行热轧，热轧温度880℃，道次变形量15％，总变形量大于70％，热轧制后空冷至室温，之后对板材进行去应力退火700℃，保温5小时，
（5）冷轧：先除去热轧后板材表面的氧化膜，然后对板材进行第一道次冷轧使板材的厚度减少6％，对冷轧后的板材进行中间退火处理，中间退火温度为640℃，中间退火时间为保温6小时，对退火后的板材再次进行冷轧使板材的厚度减少6％，重复执行中间退火和冷轧步骤，直到使板材达到要求的尺寸；
（6）对板材进行淬火处理，将板材以130℃/小时的升温速率达到淬火温度940℃进行水淬处理；
（7）将淬火后的板材加热至480℃，保温4小时，而后降温至380℃保温3小时，
（8）热处理后对板材表面进行处理，首先选择多棱型250目刚玉砂进行表面粗化处理，再采用碱性氢氧化物83％，螯合剂6％，乙二醇4％、氯化镍1％，氯化铵1％，三羟基苯5％的表面活化剂混合物的热溶液对加工后的钛合金板材表面进行活化处理，对活化后的板材进行热喷涂WC系金属陶瓷； WC系金属陶瓷颗粒大小为400μm，通过喷枪使WC系金属陶瓷在板材上沉积成耐磨涂层，WC系金属陶瓷成分为：WC 30-35份，Ni 7-9份，Fe 3份，Mo 1-3份，Zn 1-2份，Cr 1-2份，
（9）板材表面进行处理后，将板材加热至950℃，保温5小时，而后以80℃/小时降温至390℃保温4小时，再以15℃/小时降温至300℃保温3小时，后随炉冷却至室温得到最终的钛合金板材。
实施例5：
提供一种高韧性钛铝合金板材的制备方法，其特征在于：所述合金的各组分质量百分含量为：Al 9.7％、Ni 5.4％、Mn 0.99％、V 0.41％、Nb 0.43％、Si 0.27％、Pb 0.34％、Zr 0.056％，Mo 0.088％、Te 0.046％，Fe 0.074％、Co 0.026％、Cr 0.041％、Y 0.023％，余量为钛及不可避免的非金属夹杂。
所述方法包括以下步骤：
（1）按照钛合金组分进行配料和混料，并压制成块状电极，采用真空自耗电弧炉进行熔炼，然后铸成合金铸锭，
（2）对上述合金铸锭进行均匀化退火处理，首先将合金铸锭加热至1040℃，保温时间为18小时；后降温至900℃，保温时间为6小时；之后以120℃/小时缓慢降温至室温，
（3）对上述进行均匀化退火后的合金铸锭进行锻造，始锻温度为1010℃、终锻温度为940℃，锻造后合金铸锭在890℃，保温8小时；
（4）将锻造后的合金铸锭进行热轧，热轧温度880℃，道次变形量15％，总变形量大于70％，热轧制后空冷至室温，之后对板材进行去应力退火700℃，保温5小时，
（5）冷轧：先除去热轧后板材表面的氧化膜，然后对板材进行第一道次冷轧使板材的厚度减少6％，对冷轧后的板材进行中间退火处理，中间退火温度为640℃，中间退火时间为保温6小时，对退火后的板材再次进行冷轧使板材的厚度减少6％，重复执行中间退火和冷轧步骤，直到使板材达到要求的尺寸；
（6）对板材进行淬火处理，将板材以130℃/小时的升温速率达到淬火温度940℃进行水淬处理；
（7）将淬火后的板材加热至480℃，保温4小时，而后降温至380℃保温3小时，
（8）热处理后对板材表面进行处理，首先选择多棱型250目刚玉砂进行表面粗化处理，再采用碱性氢氧化物83％，螯合剂6％，乙二醇4％、氯化镍1％，氯化铵1％，三羟基苯5％的表面活化剂混合物的热溶液对加工后的钛合金板材表面进行活化处理，对活化后的板材进行热喷涂WC系金属陶瓷； WC系金属陶瓷颗粒大小为400μm，通过喷枪使WC系金属陶瓷在板材上沉积成耐磨涂层，WC系金属陶瓷成分为：WC 34份，Ni 7.5份，Fe 3份，Mo 1.5份，Zn 1.5份，Cr 1.5份，
（9）板材表面进行处理后，将板材加热至950℃，保温5小时，而后以80℃/小时降温至390℃保温4小时，再以15℃/小时降温至300℃保温3小时，后随炉冷却至室温得到最终的钛合金板材。
Claims (9)
1.一种高韧性钛铝合金板材，其特征在于：所述合金的各组分质量百分含量为：Al 9-10％、Ni 5-6％、Mn 0.9-1％、V 0.4-0.5％、Nb 0.4-0.5％、Si 0.2-0.3％、Pb 0.3-0.4％、Zr 0.05-0.06％，Mo 0.08-0.09％、Te 0.04-0.05％，Fe 0.07-0.08％、Co 0.02-0.03％、Cr 0.04-0.05％、Y 0.02-0.03％，余量为钛及不可避免的非金属夹杂。
2.如权利要求1所述的高韧性钛铝合金板材，所述合金的各组分质量百分含量为：Al 9％、Ni 5％、Mn 0.9％、V 0.4％、Nb 0.4％、Si 0.2％、Pb 0.3％、Zr 0.05％，Mo 0.08％、Te 0.04％，Fe 0.07％、Co 0.02％、Cr 0.04％、Y 0.02％，余量为钛及不可避免的非金属夹杂。
3.如权利要求1所述的高韧性钛铝合金板材，所述合金的各组分质量百分含量为：Al 10％、Ni 6％、Mn 1％、V 0.5％、Nb 0.5％、Si 0.3％、Pb 0.4％、Zr 0.06％，Mo 0.09％、Te 0.05％，Fe 0.08％、Co 0.03％、Cr 0.05％、Y 0.03％，余量为钛及不可避免的非金属夹杂。
4.如权利要求1所述的高韧性钛铝合金板材，所述合金的各组分质量百分含量为：Al 9.5％、Ni 5.5％、Mn 0.95％、V 0.45％、Nb 0.45％、Si 0.25％、Pb 0.35％、Zr 0.055％，Mo 0.085％、Te 0.045％，Fe 0.075％、Co 0.025％、Cr 0.045％、Y 0.025％，余量为钛及不可避免的非金属夹杂。
5.如权利要求1所述的高韧性钛铝合金板材，所述合金的各组分质量百分含量为：Al 9.3％、Ni 5.6％、Mn 0.98％、V 0.41％、Nb 0.43％、Si 0.26％、Pb 0.37％、Zr 0.059％，Mo 0.088％、Te 0.046％，Fe 0.077％、Co 0.029％、Cr 0.043％、Y 0.024％，余量为钛及不可避免的非金属夹杂。
6.一种高韧性钛铝合金板材的制备方法，其特征在于：所述合金的各组分质量百分含量为：Al 9-10％、Ni 5-6％、Mn 0.9-1％、V 0.4-0.5％、Nb 0.4-0.5％、Si 0.2-0.3％、Pb 0.3-0.4％、Zr 0.05-0.06％，Mo 0.08-0.09％、Te 0.04-0.05％，Fe 0.07-0.08％、Co 0.02-0.03％、Cr 0.04-0.05％、Y 0.02-0.03％，余量为钛及不可避免的非金属夹杂，
所述方法包括以下步骤：
（1）按照钛合金组分进行配料和混料，并压制成块状电极，采用真空自耗电弧炉进行熔炼，然后铸成合金铸锭，
（2）对上述合金铸锭进行均匀化退火处理，首先将合金铸锭加热至1040℃，保温时间为18小时；后降温至900℃，保温时间为6小时；之后以120℃/小时缓慢降温至室温，
（3）对上述进行均匀化退火后的合金铸锭进行锻造，始锻温度为1010℃、终锻温度为940℃，锻造后合金铸锭在890℃，保温8小时；
（4）将锻造后的合金铸锭进行热轧，热轧温度880℃，道次变形量15％，总变形量大于70％，热轧制后空冷至室温，之后对板材进行去应力退火700℃，保温5小时，
（5）冷轧：先除去热轧后板材表面的氧化膜，然后对板材进行第一道次冷轧使板材的厚度减少6％，对冷轧后的板材进行中间退火处理，中间退火温度为640℃，中间退火时间为保温6小时，对退火后的板材再次进行冷轧使板材的厚度减少6％，重复执行中间退火和冷轧步骤，直到使板材达到要求的尺寸；
（6）对板材进行淬火处理，将板材以130℃/小时的升温速率达到淬火温度940℃进行水淬处理；
（7）将淬火后的板材加热至480℃，保温4小时，而后降温至380℃保温3小时，
（8）热处理后对板材表面进行处理，首先选择多棱型250目刚玉砂进行表面粗化处理，再采用碱性氢氧化物83％，螯合剂6％，乙二醇4％、氯化镍1％，氯化铵1％，三羟基苯5％的表面活化剂混合物的热溶液对加工后的钛合金板材表面进行活化处理，对活化后的板材进行热喷涂WC系金属陶瓷； WC系金属陶瓷颗粒大小为400μm，通过喷枪使WC系金属陶瓷在板材上沉积成耐磨涂层，WC系金属陶瓷成分为：WC 30-35份，Ni 7-9份，Fe 3份，Mo 1-3份，Zn 1-2份，Cr 1-2份，
（9）板材表面进行处理后，将板材加热至950℃，保温5小时，而后以80℃/小时降温至390℃保温4小时，再以15℃/小时降温至300℃保温3小时，后随炉冷却至室温得到最终的钛合金板材。
7.如权利要求1所述的高韧性钛铝合金板材的制备方法，WC系金属陶瓷成分为：WC 30份，Ni 7份，Fe 3份，Mo 1份，Zn 1份，Cr 1份。
8.如权利要求1所述的高韧性钛铝合金板材的制备方法，WC系金属陶瓷成分为：WC 35份，Ni 9份，Fe 3份，Mo 3份，Zn 2份，Cr 2份。
9.如权利要求1-8所述的高韧性钛铝合金板材的制备方法，WC系金属陶瓷成分为：WC 33份，Ni 8份，Fe 3份，Mo 2份，Zn 1.5份，Cr 1.5份。
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Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105349808A (zh) * | 2015-11-13 | 2016-02-24 | 无锡清杨机械制造有限公司 | 一种钛合金板材的制备方法 |
| CN105755316A (zh) * | 2016-04-29 | 2016-07-13 | 江苏金源腾峰换热设备有限公司 | 一种抗积灰磨损的余热回收管道合金材料的处理工艺 |
| CN105755312A (zh) * | 2016-03-30 | 2016-07-13 | 山东正诺集团有限公司 | 一种钛基合金汽车刹车盘材料的制备方法 |
| CN105755317A (zh) * | 2016-04-29 | 2016-07-13 | 江苏金源腾峰换热设备有限公司 | 一种耐低温腐蚀的锅炉尾部烟气管道合金的处理工艺 |
| CN106150992A (zh) * | 2015-04-08 | 2016-11-23 | 大庆森恩浦机械制造有限公司 | 钛铝合金陶瓷抽油泵 |
| CN107779667A (zh) * | 2016-08-30 | 2018-03-09 | 天工爱和特钢有限公司 | 一种钛合金板材 |
| CN107805741A (zh) * | 2017-10-30 | 2018-03-16 | 宝鸡市博信金属材料有限公司 | 一种钛镍记忆合金薄板的制备方法 |
| CN110369734A (zh) * | 2019-06-25 | 2019-10-25 | 西安宝德九土新材料有限公司 | 一种钛铝合金粉末的制备方法 |
| CN110863125A (zh) * | 2019-11-28 | 2020-03-06 | 江阴市万里锻件有限公司 | 一种精密加工车床车刀用合金及其制备方法 |
| CN111334731A (zh) * | 2020-02-27 | 2020-06-26 | 北京科技大学 | 一种α+β钛合金冷轧板带材控制各向异性方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04202729A (ja) * | 1990-11-30 | 1992-07-23 | Daido Steel Co Ltd | 耐熱性に優れたＴｉ合金 |
| CN101386932A (zh) * | 2007-09-14 | 2009-03-18 | 大同特殊钢株式会社 | 低密度钛合金、高尔夫球头以及制造低密度钛合金部件的方法 |
| WO2010138886A1 (en) * | 2009-05-29 | 2010-12-02 | Titanium Metals Corporation | Near-beta titanium alloy for high strength applications and methods for manufacturing the same |
| CN102011026A (zh) * | 2010-12-02 | 2011-04-13 | 河北工业大学 | 航空紧固件用钛合金及其制备方法 |
| CN102978437A (zh) * | 2012-11-23 | 2013-03-20 | 西部金属材料股份有限公司 | 一种α＋β两相钛合金及其加工方法 |
| CN103509974A (zh) * | 2013-09-22 | 2014-01-15 | 苏州华宇精密铸造有限公司 | 一种精密铸造钛合金叶轮的制备方法 |
-
2014
- 2014-01-16 CN CN201410018729.1A patent/CN103740980B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04202729A (ja) * | 1990-11-30 | 1992-07-23 | Daido Steel Co Ltd | 耐熱性に優れたＴｉ合金 |
| CN101386932A (zh) * | 2007-09-14 | 2009-03-18 | 大同特殊钢株式会社 | 低密度钛合金、高尔夫球头以及制造低密度钛合金部件的方法 |
| WO2010138886A1 (en) * | 2009-05-29 | 2010-12-02 | Titanium Metals Corporation | Near-beta titanium alloy for high strength applications and methods for manufacturing the same |
| CN102011026A (zh) * | 2010-12-02 | 2011-04-13 | 河北工业大学 | 航空紧固件用钛合金及其制备方法 |
| CN102978437A (zh) * | 2012-11-23 | 2013-03-20 | 西部金属材料股份有限公司 | 一种α＋β两相钛合金及其加工方法 |
| CN103509974A (zh) * | 2013-09-22 | 2014-01-15 | 苏州华宇精密铸造有限公司 | 一种精密铸造钛合金叶轮的制备方法 |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106150992A (zh) * | 2015-04-08 | 2016-11-23 | 大庆森恩浦机械制造有限公司 | 钛铝合金陶瓷抽油泵 |
| CN105349808A (zh) * | 2015-11-13 | 2016-02-24 | 无锡清杨机械制造有限公司 | 一种钛合金板材的制备方法 |
| CN105755312A (zh) * | 2016-03-30 | 2016-07-13 | 山东正诺集团有限公司 | 一种钛基合金汽车刹车盘材料的制备方法 |
| CN105755312B (zh) * | 2016-03-30 | 2017-10-31 | 山东正诺集团有限公司 | 一种钛基合金汽车刹车盘材料的制备方法 |
| CN105755316A (zh) * | 2016-04-29 | 2016-07-13 | 江苏金源腾峰换热设备有限公司 | 一种抗积灰磨损的余热回收管道合金材料的处理工艺 |
| CN105755317A (zh) * | 2016-04-29 | 2016-07-13 | 江苏金源腾峰换热设备有限公司 | 一种耐低温腐蚀的锅炉尾部烟气管道合金的处理工艺 |
| CN107779667A (zh) * | 2016-08-30 | 2018-03-09 | 天工爱和特钢有限公司 | 一种钛合金板材 |
| CN107805741A (zh) * | 2017-10-30 | 2018-03-16 | 宝鸡市博信金属材料有限公司 | 一种钛镍记忆合金薄板的制备方法 |
| CN110369734A (zh) * | 2019-06-25 | 2019-10-25 | 西安宝德九土新材料有限公司 | 一种钛铝合金粉末的制备方法 |
| CN110863125A (zh) * | 2019-11-28 | 2020-03-06 | 江阴市万里锻件有限公司 | 一种精密加工车床车刀用合金及其制备方法 |
| CN111334731A (zh) * | 2020-02-27 | 2020-06-26 | 北京科技大学 | 一种α+β钛合金冷轧板带材控制各向异性方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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