CN107746997A - 一种耐腐蚀的钛合金及其制备方法 - Google Patents

一种耐腐蚀的钛合金及其制备方法 Download PDF

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陈炳豊
王荣生
马宝全
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Abstract

本发明公开了一种耐腐蚀的钛合金，其化学成分以及重量百分比具体如下：Sn4％～8％，Ni4％～6.5％，Mo0.5％～4.5％，Cu0.7％～1.5％，Mg5％～9％，Al9％～10％，Cr2％～3.5％，C0.3％～1％，铁15％～25％，余量为钛和不可避免的杂质。本发明还公开了上述钛合金的制备方法，将所有原料混合后进行熔炼即得。本发明的钛合金成本低廉且具有良好的耐腐蚀性能，本发明的制备方法简单。

Description

一种耐腐蚀的钛合金及其制备方法
技术领域
本发明属于金属加工技术领域，具体涉及一种耐腐蚀的钛合金，本发明还涉及该钛合金的制备方法。
背景技术
纯钛是一种强度较高但是质量比较轻的金属，具有非常好的延展性。钛的熔点相对较高，是良好的耐火金属材料。除此之外，钛本身还兼具抗腐蚀性能。以上这些是大多数金属不同时具备的。
如今，在化工、电力、湿法冶金、油气开采与海洋工程等领域，钛的应用越来越广泛，这在很大程度上提升了对钛的依赖性。但是，纯钛在高温氯化物溶液中易发生缝隙腐蚀，在一些还原性酸溶液或强氧化性介质中易发生较为严重的腐蚀。
随着合金冶炼技术的不断发展，人们开始将一些金属与钛复合，形成耐腐蚀的钛合金，现有的耐腐蚀的钛合金主要有钛钯合金，虽然其耐腐蚀效果很好，但是由于钯本身比较贵重，造成钛钯合金价格较高。由此可见，开发出一种价格低廉、耐腐蚀性好的钛合金非常有必要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种耐腐蚀的钛合金，该钛合金成本低廉且具有良好的耐腐蚀性能。
本发明的另一目的在于提供上述耐腐蚀的钛合金的制备方法。
本发明所采用的第一种技术方案是，一种耐腐蚀的钛合金，其化学成分以及重量百分比具体如下：
Sn4％～8％，Ni4％～6.5％，Mo0.5％～4.5％，Cu0.7％～1.5％，Mg5％～9％，Al9％～10％，Cr2％～3.5％，C0.3％～1％，铁15％～25％，余量为钛和不可避免的杂质。
本发明第一种技术方案的特点还在于：
Cu呈粉末状，且平均粒径为15μm～30μm。
本发明所采用的第二种技术方案是，耐腐蚀的钛合金的制备方法，具体按照以下步骤实施：
步骤1、分别称取如下原料：
Sn4％～8％，Ni4％～6.5％，Mo0.5％～4.5％，Cu0.7％～1.5％，Mg5％～9％，Al9％～10％，Cr2％～3.5％，C0.3％～1％，铁15％～25％，余量为钛；
步骤2、将步骤1中称取的所有原料混合后进行熔炼，得到耐腐蚀的钛合金。
本发明第二种技术方案的特点还在于：
步骤1中：Cu呈粉末状，且平均粒径为15μm～30μm。
步骤2中采用真空感应炉进行熔炼，且在熔炼过程中温度为1300℃～1400℃，熔炼时间为5.5h～7.5h。
本发明的有益效果在于：
(1)本发明通过优化钛合金的成分和配比，明显提高了钛合金的高温下的热学稳定性和在还原性酸溶液或强氧化性介质中的耐腐蚀性；
(2)本发明所采用的原料廉价易得，能明显降低制备成本；
(3)本发明的耐腐蚀钛合金具有良好的耐磨性和较高的强度，质量也比较轻；
(4)本发明的制备方法简单、易于控制，适合推广使用。
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。
本发明一种耐腐蚀的钛合金，其化学成分以及重量百分比具体如下：
Sn4％～8％，Ni4％～6.5％，Mo0.5％～4.5％，Cu0.7％～1.5％，Mg5％～9％，Al9％～10％，Cr2％～3.5％，C0.3％～1％，铁15％～25％，余量为钛和不可避免的杂质。
其中，Cu呈粉末状，且平均粒径为15μm～30μm。
本发明的耐腐蚀的钛合金的制备方法，具体按照以下步骤实施：
步骤1、分别称取如下原料：
Sn4％～8％，Ni4％～6.5％，Mo0.5％～4.5％，Cu0.7％～1.5％，Mg5％～9％，Al9％～10％，Cr2％～3.5％，C0.3％～1％，铁15％～25％，余量为钛；
步骤2、将步骤1中称取的所有原料混合后进行熔炼，得到耐腐蚀的钛合金；
其中，采用真空感应炉进行熔炼；
在熔炼过程中温度为1300℃～1400℃，熔炼时间为5.5h～7.5h。
实施例1
一种耐腐蚀的钛合金，其化学成分以及重量百分比具体如下：
Sn4％，Ni4％，Mo0.5％，Cu0.7％，Mg5％，Al9％，Cr2％，C0.3％，铁15％，余量为钛和不可避免的杂质；
其中，Cu呈粉末状，且平均粒径为15μm；
该耐腐蚀的钛合金的制备方法，具体按照以下步骤实施：
步骤1、分别称取如下原料：
Sn4％，Ni4％，Mo0.5％，Cu0.7％，Mg5％，Al9％，Cr2％，C0.3％，铁15％，余量为钛和不可避免的杂质；
步骤2、将步骤1中称取的所有原料混合后进行熔炼，得到耐腐蚀的钛合金；
其中，采用真空感应炉进行熔炼；
在熔炼过程中温度为1300℃，熔炼时间为5.5h。
实施例2
一种耐腐蚀的钛合金，其化学成分以及重量百分比具体如下：
Sn5％，Ni4.5％，Mo1.5％，Cu0.8％，Mg6％，Al9.3％，Cr2.5％，C0.5％，铁18％，余量为钛和不可避免的杂质；
其中，Cu呈粉末状，且平均粒径为20μm；
该耐腐蚀的钛合金的制备方法，具体按照以下步骤实施：
步骤1、分别称取如下原料：
Sn5％，Ni4.5％，Mo1.5％，Cu0.8％，Mg6％，Al9.3％，Cr2.5％，C0.5％，铁18％，余量为钛和不可避免的杂质；
步骤2、将步骤1中称取的所有原料混合后进行熔炼，得到耐腐蚀的钛合金；
其中，采用真空感应炉进行熔炼；
在熔炼过程中温度为1320℃，熔炼时间为6h。
实施例3
Sn6％，Ni5％，Mo2％，Cu1％，Mg7％，Al9.5％，Cr3％，C0.6％，铁20％，余量为钛和不可避免的杂质；
其中，Cu呈粉末状，且平均粒径为25μm；
该耐腐蚀的钛合金的制备方法，具体按照以下步骤实施：
步骤1、分别称取如下原料：
Sn6％，Ni5％，Mo2％，Cu1％，Mg7％，Al9.5％，Cr3％，C0.6％，铁20％，余量为钛和不可避免的杂质；
步骤2、将步骤1中称取的所有原料混合后进行熔炼，得到耐腐蚀的钛合金；
其中，采用真空感应炉进行熔炼；
在熔炼过程中温度为1350℃，熔炼时间为6.5h。
实施例4
一种耐腐蚀的钛合金，其化学成分以及重量百分比具体如下：
Sn7％，Ni6％，Mo3.5％，Cu1.2％，Mg8％，Al9.7％，Cr3％，C0.7％，铁23％，余量为钛和不可避免的杂质；
其中，Cu呈粉末状，且平均粒径为25μm。
该耐腐蚀的钛合金的制备方法，具体按照以下步骤实施：
步骤1、分别称取如下原料：
Sn7％，Ni6％，Mo3.5％，Cu1.2％，Mg8％，Al9.7％，Cr3％，C0.7％，铁23％，余量为钛和不可避免的杂质；
步骤2、将步骤1中称取的所有原料混合后进行熔炼，得到耐腐蚀的钛合金；
其中，采用真空感应炉进行熔炼；
在熔炼过程中温度为1380℃，熔炼时间为7h。
实施例5
一种耐腐蚀的钛合金，其化学成分以及重量百分比具体如下：
Sn8％，Ni6.5％，Mo4.5％，Cu1.5％，Mg9％，Al10％，Cr3.5％，C1％，铁25％，余量为钛和不可避免的杂质；
其中，Cu呈粉末状，且平均粒径为30μm；
该耐腐蚀的钛合金的制备方法，具体按照以下步骤实施：
步骤1、分别称取如下原料：
Sn8％，Ni6.5％，Mo4.5％，Cu1.5％，Mg9％，Al10％，Cr3.5％，C1％，铁25％，余量为钛和不可避免的杂质；
步骤2、将步骤1中称取的所有原料混合后进行熔炼，得到耐腐蚀的钛合金；
其中，采用真空感应炉进行熔炼；
在熔炼过程中温度为1400℃，熔炼时间为7.5h。

Claims (5)

1.一种耐腐蚀的钛合金，其特征在于，其化学成分以及重量百分比具体如下：
Sn4％～8％，Ni4％～6.5％，Mo0.5％～4.5％，Cu0.7％～1.5％，Mg5％～9％，Al9％～10％，Cr2％～3.5％，C0.3％～1％，铁15％～25％，余量为钛和不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的一种耐腐蚀的钛合金，其特征在于，所述Cu呈粉末状，且平均粒径为15μm～30μm。
3.一种如权利要求1所述的耐腐蚀的钛合金的制备方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：
步骤1、分别称取如下原料：
Sn4％～8％，Ni4％～6.5％，Mo0.5％～4.5％，Cu0.7％～1.5％，Mg5％～9％，Al9％～10％，Cr2％～3.5％，C0.3％～1％，铁15％～25％，余量为钛；
步骤2、将步骤1中称取的所有原料混合后进行熔炼，得到耐腐蚀的钛合金。
4.根据权利要求3所述的耐腐蚀的钛合金的制备方法，其特征在于，所述步骤1中：Cu呈粉末状，且平均粒径为15μm～30μm。
5.根据权利要求3所述的耐腐蚀的钛合金的制备方法，其特征在于，所述步骤2中采用真空感应炉进行熔炼，且在熔炼过程中温度为1300℃～1400℃，熔炼时间为5.5h～7.5h。
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