CN107904441A - 钛合金及其制备方法 - Google Patents

钛合金及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107904441A
CN107904441A CN201711217202.1A CN201711217202A CN107904441A CN 107904441 A CN107904441 A CN 107904441A CN 201711217202 A CN201711217202 A CN 201711217202A CN 107904441 A CN107904441 A CN 107904441A
Authority
CN
China
Prior art keywords
titanium alloy
xds
steels
mass percentage
resistance
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201711217202.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107904441B (zh
Inventor
张志铨
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hangzhou Hang Lian Automobile Connecting Rod Co Ltd
Original Assignee
Hangzhou Hang Lian Automobile Connecting Rod Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hangzhou Hang Lian Automobile Connecting Rod Co Ltd filed Critical Hangzhou Hang Lian Automobile Connecting Rod Co Ltd
Priority to CN201711217202.1A priority Critical patent/CN107904441B/zh
Publication of CN107904441A publication Critical patent/CN107904441A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107904441B publication Critical patent/CN107904441B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C14/00Alloys based on titanium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C1/00Making alloys
    • C22C1/02Making alloys by melting
    • C22C1/03Making alloys by melting using master alloys

Abstract

本发明公开了一种钛合金及其制备方法,该钛合金包括Al为6.3‑7.5%;Fe为8.1‑8.9%;RE为0.001‑0.005%;Rh为0.001‑0.003%;XD‑4奥氏体耐热钢8.6‑10.3%;Ti为余量。本发明中的钛合金具有抗拉强度冲击韧性好、疲劳性能好的优点。

Description

钛合金及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明涉及钛合金技术领域,更具体地说,它涉及一种钛合金及其制备方法。
背景技术
[0002] 面对越来越严重的环境问题和汽车数量剧增的问题,如何节能减排已成为重要课 题。发动机是汽车的心脏,其质量约为整车的1〇%-15%,降低发动机质量,与之关联的汽车 底盘、车架、车轮、悬架等质量和尺寸可以随之降低,进而实现降低车身重量的目的。
[0003] 汽车连杆用于连接活塞和曲轴,并将活塞所受作用力传给曲轴,将活塞的往复运 动转变为曲轴的旋转运动。汽车连杆组承受活塞销传来的气体作用力及其本身摆动和活塞 组往复惯性力的作用,这些力的大小和方向都是周期性变化的,因此,连杆受到压缩、拉伸 等交变载荷作用,必须有足够的疲劳强度和结构刚度。
[0004] 钛合金以其诱人的特性在汽车行业中有很大的应用潜能。其可用于制备发动机气 门、连杆、气门弹簧、弹簧座圈等,可减少汽车噪声,节能,减少有害气体排放。
[0005] 然而,钛合金中的所添加的元素不同,会导致形成的钛合金的机械强度不同,因 此,一种力求具有更高的机械强度的钛合金具有较高的市场价值。
发明内容
[0006] 针对现有技术存在的不足,本发明的目的一在于提供一种钛合金,具有质轻、的优 点/效果。
[0007] 为实现上述目的一,本发明提供了如下技术方案: 一种钛合金,包括如下质量百分含量的组分: Al 为 6.3-7.5%; Fe 为 8.1-8.9%; RE为0.001-0.005 %; Rh为0.001-0.003 %; XD-4奥氏体耐热钢8.6-10.3% ; Ti为余量。
[0008] 进一步优选为:所述钛合金包括如下质量百分含量的组分: Al 为 6.3-7%; Fe 为 8.1-8.5%; RE为0.001-0.004%; Rh为0.001-0.002 %; XD-4奥氏体耐热钢8.6-9.5 % ; Ti为余量。
[0009] 进一步优选为:所述钛合金包括如下质量百分含量的组分: Al 为 6.6%; Fe 为 8.3%; RE为0.003 %; Rh为0.002 %; XD-4奥氏体耐热钢9.2% ; Ti为余量。
[0010] 进一步优选为:所述钛合金还包括质量百分含量为〇. 5-1.3 %的XDS-5高钼含氮奥 氏体不锈钢。
[0011] 进一步优选为:所述XDS-5高钼含氮奥氏体不锈钢的质量百分含量为1.2%。
[0012] 进一步优选为:所述钛合金还包括质量百分含量为0.3-0.8 %的XDS-10超低碳高 络铁素体不锈钢。
[0013] 进一步优选为:所述XDS-10超低碳高铬铁素体不锈钢的质量百分含量为0.6%。
[0014] 本发明的目的二在于提供一种钛合金的制备方法。
[0015]为实现上述目的二,本发明提供了如下技术方案: 一种钛合金的制备方法,包括如下步骤: 将相应质量百分含量的Al、Fe、RE、Rh、XD-4奥氏体耐热钢、Ti熔融,经辊乳、锻造、挤出、 皮尔格式乳管、摇动、拉伸、变薄旋压、液体压缩成形、气体压缩成形、液压成形、挤胀成形、 辊乳成形、冲压、精冲、模压、深冲压、压印、旋压、型锻、冲挤、爆炸成形、橡胶成形、反向挤 出、穿孔、拉伸成形、压弯、电磁成形、冷镦,获得。
[0016] 进一步优选为:还加入相应质量百分含量的XDS-5高钼含氮奥氏体不锈钢进行熔 融。
[0017] 进一步优选为:还加入相应质量百分含量的XDS-10超低碳高铬铁素体不锈钢进行 熔融。
[0018] 通过上述技术方案,钛具有金属光泽,有延展性,密度为4.5克/立方厘米,熔点 1660 ± 10°C,沸点3287°C,具有密度小,机械强度大,抗腐蚀性能佳,容易加工的优势。
[0019] XD-4奥氏体耐热钢具有较高的高温强度和组织稳定性以及耐急冷急热性,可改善 形成的钛合金的整体稳定性,还具有优异的抗点蚀、抗缝隙腐蚀和抗氟氯离子腐蚀能力。 XDS-5高钼含氮奥氏体不锈钢具有优良的力学性能、焊接和成型性能。XDS-10超低碳高铬铁 素体不锈钢的碳含量低,其中的Cr-Ni和Mo-Ni复合合金化可提高其耐腐蚀性能。
[0020] 稀土元素RE与铝、铁等上述元素中,能起到精炼、脱硫、中和低熔点有害杂质的作 用,并可以改善钢的加工性能;稀土硅铁合金、稀土硅镁合金作为球化剂生产稀土球墨铸 铁,由于这种球墨铸铁特别适用于生产有特殊要求的复杂球铁件,被广泛用于汽车、拖拉 机、柴油机等机械制造业;稀土金属添加至镁、错、铜、锌、镍等有色合金中,可以改善合金的 物理化学性能,并提高合金室温及高温机械性能。
[0021] 铑的熔点比铂高,密度比铂低。大气中可在1850 °C高温下使用,铂族金属熔点高、 强度大、电热性稳定、抗电火花蚀耗性高、抗腐蚀性优良、高温抗氧化性能强、催化活性良 好,化学性质最稳定的金属之一,耐磨,耐腐蚀,接触电阻稳定。铭与钛、错、铪、钽、银等金属 形成的化合物对含铑合金起弥散强化作用,增加热稳定性;铱中加铑可改善铱的加工性能。
[0022] 此外,铁的熔点为1538°C,沸点为2750°C ;铝为轻金属,具由较好的延展性,熔点较 低,为660 °C,沸点为2327 °C; 钛在高温时,可与稀土元素RE、铑等上述元素以及不锈钢发生反应,生成固体溶液化合 物,并且增加形成的钛合金的整体机械性能。
[0023] 本申请中,采用适量的六1、?6、1^、1^40-4奥氏体耐热钢、1^05-5高钼含氮奥氏 体不锈钢、XDS-10超低碳高铬铁素体不锈钢补充合金化,细化晶粒、阻止晶粒长大以改善钛 合金脆性,从而可提高其抗冲击强度以及改善疲劳性能。
[0024] 综上所述,本发明具有以下有益效果: 1. 八1、?6、1^、1^40-4奥氏体耐热钢、1^03-5高钼含氮奥氏体不锈钢403-10超低碳 高铬铁素体不锈钢,原子之间的间隙较小,从而提高了形成的钛合金的抗拉强度; 2. 获得的钛合金的冲击韧性好; 3. 钛合金的疲劳性能好。
具体实施方式
[0025] 下面结合实施例,对本发明进行详细描述。
[0026] 实施例1:钛合金,包括的组分及其相应的质量百分含量如表1所示,且通过如下步 骤制备获得: 将相应质量百分含量的六1、?6、1«、他40-4奥氏体耐热钢、1^05-5高钼含氮奥氏体不 锈钢、XDS-10超低碳高铬铁素体不锈钢熔融,经辊乳、锻造、挤出、皮尔格式乳管、摇动、拉 伸、变薄旋压、液体压缩成形、气体压缩成形、液压成形、挤胀成形、辊乳成形、冲压、精冲、模 压、深冲压、压印、旋压、型锻、冲挤、爆炸成形、橡胶成形、反向挤出、穿孔、拉伸成形、压弯、 电磁成形、冷镦,获得。
[0027] 其中,XDS-5高钼含氮奥氏体不锈钢、XD-4奥氏体耐热钢、XDS-10超低碳高铬铁素 体不锈钢来自宣达集团特种金属材料研发中心。
[0028] 实施例2-4:钛合金,与实施例1的区别在于,包括的组分及其相应的质量百分含量 如表1所示。 表1实施例1-4中的组分及其相应的质量百分含量
Figure CN107904441AD00061
[0029] 实施例5:钛合金,与实施例1的区别在于,不包括XDS-5高钼含氮奥氏体不锈钢和 XDS-10超低碳高铬铁素体不锈钢。
[0030] 实施例6:钛合金,与实施例1的区别在于,不包括XDS-5高钼含氮奥氏体不锈钢。
[0031] 实施例7:钛合金,与实施例1的区别在于,不包括DS-10超低碳高铬铁素体不锈钢。
[0032] 对比例I:钛合金,与实施例1的区别在于,将质量百分含量为5 %的Fe、13 %的Al以 及余量的Ti熔融,经辊乳、锻造、挤出、皮尔格式乳管、摇动、拉伸、变薄旋压、液体压缩成形、 气体压缩成形、液压成形、挤胀成形、辊乳成形、冲压、精冲、模压、深冲压、压印、旋压、型锻、 冲挤、爆炸成形、橡胶成形、反向挤出、穿孔、拉伸成形、压弯、电磁成形、冷镦,获得。
[0033] 试验一:检测样品的抗拉强度、冲击韧性 试验样品:将实施例1-7中获得的钛合金作为试验样1-7;将对比例1中获得的钛合金作 为对照样1。
[0034] 试验结果:试验样1-7、对照样1的机械性能如表2所示。 表2试验样1-7、对照样1的机械性能
Figure CN107904441AD00071
[0035] 试验二:检测样品的疲劳性能 试验样品:将实施例1-7中获得的钛合金作为试验样1-7;将对比例1中获得的钛合金作 为对照样1。
[0036] 试验结果:试验样1-7、对照样1的疲劳性能如表3所示。 表3试验样1-7、对照样1的疲劳性能
Figure CN107904441AD00072
[0037] 以上所述仅是本发明的优选实施方式,本发明的保护范围并不仅局限于上述实施 例,凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出,对于本技术领域 的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰,这些改进和润饰也 应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1. 一种钛合金,其特征在于,包括如下质量百分含量的组分: Al为6.3-7.5%; Fe为8.1-8.9%; RE为O.001-0.005%; Rh为0.001-0.003%; XD-4奥氏体耐热钢8.6-10.3%; Ti为余量。
2. 根据权利要求1所述的钛合金,其特征在于,所述钛合金包括如下质量百分含量的组 分: Al为6.3-7%; Fe为8.1-8.5%; RE为0.001-0.004%; Rh为0.001-0.002%; XD-4奥氏体耐热钢8.6-9.5%; Ti为余量。
3. 根据权利要求1所述的钛合金,其特征在于,所述钛合金包括如下质量百分含量的组 分: Al为6.6%; Fe为8.3%; RE为0.003%; Rh为0.002%; 父〇-4奥氏体耐热钢9.2%; Ti为余量。
4. 根据权利要求1-3中任意一项所述的钛合金,其特征在于,所述钛合金还包括质量百 分含量为〇. 5-1.3%的XDS-5高钼含氮奥氏体不锈钢。
5. 根据权利要求4所述的钛合金,其特征在于,所述XDS-5高钼含氮奥氏体不锈钢的质 量百分含量为1.2%。
6. 根据权利要求4所述的钛合金,其特征在于,所述钛合金还包括质量百分含量为0.3-
0.8%的XDS-10超低碳高铬铁素体不锈钢。
7. 根据权利要求6所述的钛合金,其特征在于,所述XDS-10超低碳高铬铁素体不锈钢 的质量百分含量为0.6%。
8. 如权利要求1-3中任意一项所述的一种钛合金的制备方法,其特征在于,包括如下步 骤: 将相应质量百分含量的Al、Fe、RE、Rh、XD-4奥氏体耐热钢、Ti熔融,经辊乳、锻造、挤出、 皮尔格式乳管、摇动、拉伸、变薄旋压、液体压缩成形、气体压缩成形、液压成形、挤胀成形、 辊乳成形、冲压、精冲、模压、深冲压、压印、旋压、型锻、冲挤、爆炸成形、橡胶成形、反向挤 出、穿孔、拉伸成形、压弯、电磁成形、冷镦,获得。
9. 根据权利要求8所述的钛合金的制备方法,其特征在于,还加入相应质量百分含量的 XDS-5高钼含氮奥氏体不锈钢进行熔融。
10.根据权利要求8或9所述的钛合金的制备方法,其特征在于,还加入相应质量百分含 量的XDS-10超低碳高络铁素体不锈钢进行恪融。
CN201711217202.1A 2017-11-28 2017-11-28 钛合金及其制备方法 Active CN107904441B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711217202.1A CN107904441B (zh) 2017-11-28 2017-11-28 钛合金及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711217202.1A CN107904441B (zh) 2017-11-28 2017-11-28 钛合金及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107904441A true CN107904441A (zh) 2018-04-13
CN107904441B CN107904441B (zh) 2020-05-05

Family

ID=61849222

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711217202.1A Active CN107904441B (zh) 2017-11-28 2017-11-28 钛合金及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107904441B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109622659A (zh) * 2018-12-17 2019-04-16 安徽宝泰特种材料有限公司 一种大口径tc4钛合金厚壁无缝管材的制造方法
CN109930028A (zh) * 2019-03-29 2019-06-25 盐城华旭机械制造有限公司 一种基于冲压成型的钣金板材及其加工工艺

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2943520B2 (ja) * 1992-08-24 1999-08-30 日産自動車株式会社 超高真空容器
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
CN101501228A (zh) * 2006-06-07 2009-08-05 Fmw复合材料系统公司 制备高强度、高硬度和高韧性的钛合金的方法
CN102834537A (zh) * 2010-01-20 2012-12-19 威森波-阿维斯玛股份公司 再熔钛合金及其制备方法
CN104152744A (zh) * 2014-07-08 2014-11-19 宁夏东方钽业股份有限公司 一种低成本中高强度耐蚀钛合金及其加工方法
CN104245975A (zh) * 2011-11-10 2014-12-24 法国雷恩国立应用科学学院 制造用于生物医学设备的钛合金的方法
CN104451337A (zh) * 2014-12-23 2015-03-25 丁义存 一种新型钛合金及其制备方法和应用
JP2016084909A (ja) * 2014-10-28 2016-05-19 ヤマハ発動機株式会社 コンロッド、内燃機関、自動車両およびコンロッドの製造方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2943520B2 (ja) * 1992-08-24 1999-08-30 日産自動車株式会社 超高真空容器
CN101501228A (zh) * 2006-06-07 2009-08-05 Fmw复合材料系统公司 制备高强度、高硬度和高韧性的钛合金的方法
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
CN102834537A (zh) * 2010-01-20 2012-12-19 威森波-阿维斯玛股份公司 再熔钛合金及其制备方法
CN104245975A (zh) * 2011-11-10 2014-12-24 法国雷恩国立应用科学学院 制造用于生物医学设备的钛合金的方法
CN104152744A (zh) * 2014-07-08 2014-11-19 宁夏东方钽业股份有限公司 一种低成本中高强度耐蚀钛合金及其加工方法
JP2016084909A (ja) * 2014-10-28 2016-05-19 ヤマハ発動機株式会社 コンロッド、内燃機関、自動車両およびコンロッドの製造方法
CN104451337A (zh) * 2014-12-23 2015-03-25 丁义存 一种新型钛合金及其制备方法和应用

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
刘焕安等: ""硫酸工业用XD系列特种金属材料研发与应用概述"", 《硫磷设计与粉体工程》 *
谢水生等: "《有色金属材料的控制加工》", 31 December 2013, 中南大学出版社 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109622659A (zh) * 2018-12-17 2019-04-16 安徽宝泰特种材料有限公司 一种大口径tc4钛合金厚壁无缝管材的制造方法
CN109930028A (zh) * 2019-03-29 2019-06-25 盐城华旭机械制造有限公司 一种基于冲压成型的钣金板材及其加工工艺

Also Published As

Publication number Publication date
CN107904441B (zh) 2020-05-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107904441A (zh) 钛合金及其制备方法
CN1051338C (zh) 金属成形用的辊
JP4798461B2 (ja) 超高強度オーステナイト系ステンレス鋼
CN106661705A (zh) 渗碳合金钢及其制备方法和应用
CN101285153B (zh) 一种耐火钢、耐火无缝钢管及其生产方法
CN103820735A (zh) 一种超高强度C-Al-Mn-Si系低密度钢及其制备方法
WO2006123968A2 (fr) Alliage a base de titane
JP2004010963A (ja) 高強度Ti合金およびその製造方法
CN102268577A (zh) 一种汽车轮毂用铸造铝合金材料
CN109811266A (zh) 一种抗拉强度≥2000MPa的耐蚀弹簧用钢及其生产方法
CN102206784A (zh) 一种摩擦盘材料
CN109112430A (zh) 一种低成本高强度节镍奥氏体不锈钢及制造方法
CN108754231A (zh) 轻量化高强度高弹性钛合金及其实现方法
Saha Podder et al. Applications of stainless steel in automobile industry
CN101195896A (zh) 用于制造减速电机主轴和齿轮的耐腐蚀、高强度合金钢
CN105063480A (zh) 一种高强度含硼冷镦钢的生产方法
CN106102989A (zh) 金属芯焊接电极
US3599320A (en) Metastable austenitic stainless steel
DE10332722B3 (de) Federteller für ein Kraftfahrzeug-Federbein
CN105063481A (zh) 一种免退火含硼冷镦钢的生产方法
JP5929320B2 (ja) 粉末冶金用合金鋼粉、及び粉末冶金用合金鋼粉の製造方法
CN107604243A (zh) 一种高强度螺栓材料及其制备方法
CN101368252A (zh) 一种无镍含氮奥氏体不锈钢
JP3632924B2 (ja) 銅系軸受材料
JP2602893B2 (ja) 高強度、且つ、鍛造性に優れたアルミニウム合金部材

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant