CN107675023A - 一种钛合金高尔夫球头用板的制备方法 - Google Patents

一种钛合金高尔夫球头用板的制备方法 Download PDF

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    • C22F1/16—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of other metals or alloys based thereon
    • C22F1/18—High-melting or refractory metals or alloys based thereon
    • C22F1/183—High-melting or refractory metals or alloys based thereon of titanium or alloys based thereon

Abstract

本发明公开了一种钛合金高尔夫球头用板的制备方法，首先，将金属原料均匀混合，压制成金属电极，再经熔炼、锻造、轧制、清洗修磨后，得到钛合金高尔夫球头用板。利用本发明方法制备的钛合金高尔夫球头用板具有高的强度、高的弹性模量和冲击韧性，同时，该方法步骤简单，生产成本低廉，非常便于规模化生产。

Description

一种钛合金高尔夫球头用板的制备方法
技术领域
本发明属于材料加工技术领域，具体涉及一种钛合金高尔夫球头用板的制备方法。
背景技术
钛合金因具有密度小、强度高、耐热性高、耐腐蚀性强及耐磨性好等特点被广泛用于各个领域，尤其是在航空、汽车、建筑和体育等行业。近年来，钛合金已被广泛用于高品质的高尔夫球头用材料，这是因为钛合金材料作出的球头质量较轻、强度较高，进而提高进球成功率，因此，有必要通过不同的加工处理方式对低密度高性能的钛合金材料进行开发。但是，由于钛合金本身的弹性模量较低，这给钛合金高尔夫球头用板的加工带来了困难，同时，现有技术的加工步骤复杂，且生产成本高，这也阻碍了钛合金材料在该领域的发展。
发明内容
本发明的目的是提供一种钛合金高尔夫球头用板的制备方法，解决了现有钛合金高尔夫球头用板加工过程复杂的问题。
本发明所采用的技术方案是，一种钛合金高尔夫球头用板的制备方法，具体步骤如下：
步骤1，制备金属电极：按质量百分比分别称取如下原料：Ti80.55％～90.75％，Al5％～8％，Sn2％～5％，Ru0.15％～0.25％，Pr0.1％～0.2％，Mo1％～3％，Si1％～3％，以上组分质量百分比之和为100％，将以上金属原料均匀混合，压制成金属电极；
步骤2，熔炼：将步骤1中的金属电极在真空炉中熔炼成钛合金镕锭；
步骤3，锻造：将步骤2中的钛合金镕锭进行锻造并修磨成板坯；
步骤4，轧制：将步骤3中的板坯依次进行粗轧和精轧，得到成品板坯；
步骤5，后处理：待步骤4中成品板坯退火后，清洗修磨去除表面氧化皮和裂纹，得到钛合金高尔夫球头用板。
本发明的特点还在于，
步骤2中，真空炉内温度为900℃～1400℃，熔炼时间为3h～6h，真空度为5Pa～10Pa。
步骤3中，锻造温度为1120℃～1180℃。
步骤4中，粗轧的加热温度为800℃～850℃，变形率为65％～75％。
步骤4中，精轧的加热温度为800℃～900℃，变形率为40％～50％。
本发明的有益效果是：
1.本发明一种钛合金高尔夫球头用板的制备方法，具有步骤简单、生产成本低廉的特点，非常便于规模化生产；
2.利用本发明一种钛合金高尔夫球头用板的制备方法制备出的钛合金高尔夫球头用板具有高的强度、高的弹性模量和冲击韧性。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明一种钛合金高尔夫球头用板的制备方法，具体步骤如下：
步骤1，制备金属电极：按质量百分比分别称取如下原料：Ti80.55％～90.75％，Al5％～8％，Sn2％～5％，Ru0.15％～0.25％，Pr0.1％～0.2％，Mo1％～3％，Si1％～3％，以上组分质量百分比之和为100％；
将以上金属原料均匀混合，压制成金属电极；
步骤2，熔炼：将步骤1中的金属电极在真空炉中熔炼成钛合金镕锭；其中，真空炉内温度为900℃～1400℃，熔炼时间为3h～6h，真空度为5Pa～10Pa；
步骤3，锻造：将步骤2中的钛合金镕锭进行锻造并修磨成板坯，锻造温度为1120℃～1180℃；
步骤4，轧制：将步骤3中的板坯依次进行粗轧和精轧，得到成品板坯；粗轧的加热温度为800℃～850℃，变形率为65％～75％；精轧的加热温度为800℃～900℃，变形率为40％～50％；
步骤5，后处理：待步骤4中成品板坯退火后，清洗修磨去除表面氧化皮和裂纹，得到钛合金高尔夫球头用板。
实施例1
本发明一种钛合金高尔夫球头用板的制备方法，具体步骤如下：
步骤1，制备金属电极：按质量百分比分别称取如下原料：Ti80.55％，Al8％，Sn5％，Ru0.25％，Pr0.2％，Mo3％，Si3％，以上组分质量百分比之和为100％，将以上金属原料均匀混合，压制成金属电极；
步骤2，熔炼：将步骤1中的金属电极在真空炉中熔炼成钛合金镕锭，其中，真空炉内温度为900℃，熔炼时间为3h，真空度为5Pa；
步骤3，锻造：将步骤2中的钛合金镕锭进行锻造并修磨成板坯，锻造温度为1120℃；
步骤4，轧制：将步骤3中的板坯依次进行粗轧和精轧，得到成品板坯；粗轧的加热温度为800℃，变形率为65％；精轧的加热温度为800℃，变形率为40％；
步骤5，后处理：待步骤4中成品板坯退火后，清洗修磨去除表面氧化皮和裂纹，得到钛合金高尔夫球头用板。
实施例2
本发明一种钛合金高尔夫球头用板的制备方法，具体步骤如下：
步骤1，制备金属电极：按质量百分比分别称取如下原料：Ti87.08％，Al6％，Sn3％，Ru0.18％，Pr0.14％，Mo2％，Si1.6％，以上组分质量百分比之和为100％，将以上金属原料均匀混合，压制成金属电极；
步骤2，熔炼：将步骤1中的金属电极在真空炉中熔炼成钛合金镕锭，其中，真空炉内温度为1300℃，熔炼时间为5h，真空度为7Pa；
步骤3，锻造：将步骤2中的钛合金镕锭进行锻造并修磨成板坯，锻造温度为1260℃；
步骤4，轧制：将步骤3中的板坯依次进行粗轧和精轧，得到成品板坯；粗轧的加热温度为830℃，变形率为66％；精轧的加热温度为860℃，变形率为43％；
步骤5，后处理：待步骤4中成品板坯退火后，清洗修磨去除表面氧化皮和裂纹，得到钛合金高尔夫球头用板。
实施例3
本发明一种钛合金高尔夫球头用板的制备方法，具体步骤如下：
步骤1，制备金属电极：按质量百分比分别称取如下原料：Ti85.19％，Al6.5％，Sn4.3％，Ru0.23％，Pr0.18％，Mo1.6％，Si2％，以上组分质量百分比之和为100％，将以上金属原料均匀混合，压制成金属电极；
步骤2，熔炼：将步骤1中的金属电极在真空炉中熔炼成钛合金镕锭，其中，真空炉内温度为1200℃，熔炼时间为3.5h，真空度为9Pa；
步骤3，锻造：将步骤2中的钛合金镕锭进行锻造并修磨成板坯，锻造温度为1165℃；
步骤4，轧制：将步骤3中的板坯依次进行粗轧和精轧，得到成品板坯；粗轧的加热温度为825℃，变形率为74％；精轧的加热温度为864℃，变形率为48％；
步骤5，后处理：待步骤4中成品板坯退火后，清洗修磨去除表面氧化皮和裂纹，得到钛合金高尔夫球头用板。
实施例4
本发明一种钛合金高尔夫球头用板的制备方法，具体步骤如下：
步骤1，制备金属电极：按质量百分比分别称取如下原料：Ti85.04％，Al7.5％，Sn3％，Ru0.22％，Pr0.14％，Mo1.5％，Si2.6％，以上组分质量百分比之和为100％，将以上金属原料均匀混合，压制成金属电极；
步骤2，熔炼：将步骤1中的金属电极在真空炉中熔炼成钛合金镕锭，其中，真空炉内温度为1200℃，熔炼时间为5.5h，真空度为8Pa；
步骤3，锻造：将步骤2中的钛合金镕锭进行锻造并修磨成板坯，锻造温度为1145℃；
步骤4，轧制：将步骤3中的板坯依次进行粗轧和精轧，得到成品板坯；粗轧的加热温度为842℃，变形率为70％；精轧的加热温度为850℃，变形率为44％；
步骤5，后处理：待步骤4中成品板坯退火后，清洗修磨去除表面氧化皮和裂纹，得到钛合金高尔夫球头用板。
实施例5
本发明一种钛合金高尔夫球头用板的制备方法，具体步骤如下：
步骤1，制备金属电极：按质量百分比分别称取如下原料：Ti90.75％，Al5％，Sn2％～5％，Ru0.15％，Pr0.1％，Mo1％，Si1％，以上组分质量百分比之和为100％，将以上金属原料均匀混合，压制成金属电极；
步骤2，熔炼：将步骤1中的金属电极在真空炉中熔炼成钛合金镕锭，其中，真空炉内温度为1400℃，熔炼时间为6h，真空度为10Pa；
步骤3，锻造：将步骤2中的钛合金镕锭进行锻造并修磨成板坯，锻造温度为1180℃；
步骤4，轧制：将步骤3中的板坯依次进行粗轧和精轧，得到成品板坯；粗轧的加热温度为850℃，变形率为75％；精轧的加热温度为900℃，变形率为50％；
步骤5，后处理：待步骤4中成品板坯退火后，清洗修磨去除表面氧化皮和裂纹，得到钛合金高尔夫球头用板。
本方法制备的钛合金高尔夫球头用板具有高的强度、高的弹性模量和冲击韧性，同时，该工艺步骤简单，生产成本低廉，非常便于规模化生产。

Claims (5)

1.一种钛合金高尔夫球头用板的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：
步骤1，制备金属电极：按质量百分比分别称取如下原料：Ti80.55％～90.75％，Al5％～8％，Sn2％～5％，Ru0.15％～0.25％，Pr0.1％～0.2％，Mo1％～3％，Si1％～3％，以上组分质量百分比之和为100％，将以上金属原料均匀混合，压制成金属电极；
步骤2，熔炼：将步骤1中的金属电极在真空炉中熔炼成钛合金镕锭；
步骤3，锻造：将步骤2中的钛合金镕锭进行锻造并修磨成板坯；
步骤4，轧制：将步骤3中的板坯依次进行粗轧和精轧，得到成品板坯；
步骤5，后处理：待步骤4中成品板坯退火后，清洗修磨去除表面氧化皮和裂纹，得到钛合金高尔夫球头用板。
2.根据权利要求1所述的一种钛合金高尔夫球头用板的制备方法，其特征在于，所述步骤2中，真空炉内温度为900℃～1400℃，熔炼时间为3h～6h，真空度为5Pa～10Pa。
3.根据权利要求1所述的一种钛合金高尔夫球头用板的制备方法，其特征在于，所述步骤3中，锻造温度为1120℃～1180℃。
4.根据权利要求1所述的一种钛合金高尔夫球头用板的制备方法，其特征在于，所述步骤4中，粗轧的加热温度为800℃～850℃，变形率为65％～75％。
5.根据权利要求1所述的一种钛合金高尔夫球头用板的制备方法，其特征在于，所述步骤4中，精轧的加热温度为800℃～900℃，变形率为40％～50％。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN108950298A (zh) * 2018-06-06 2018-12-07 湖北第二师范学院 一种生物医学植入用抗氢脆钛合金及其生产方法

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CN103789572A (zh) * 2014-02-28 2014-05-14 洛阳双瑞精铸钛业有限公司 一种高铝钛合金球头用板的生产工艺

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