CN110923506A - 一种高延展性的钛合金材料及其制备方法 - Google Patents

一种高延展性的钛合金材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高延展性的钛合金材料，高延展性的钛合金材料中按照质量百分数包括如下组分：钛：78％～93％；铝：5％～20％；碳化硅：0.1％～5％；锰：0.1％～3％；锡：0.1％～3％。本发明还公开了高延展性的钛合金材料的制备方法包括如下步骤：步骤1：按照质量百分数称各组分，将各组分加入到熔炼炉中并采用真空感应熔炼，得到熔炼物；步骤2：将熔炼物搅拌，控制熔炼炉温度为1850～2150℃，熔炼2～4小时，得到钛合金溶液；步骤3：将钛合金溶液浇注至模具中，退火，降温、保温，最后冷却至室温，得到钛合金材料。本发明提高了高延展性的钛合金材料的延展性能。

Description

一种高延展性的钛合金材料及其制备方法
技术领域
本发明属于合金材料技术领域，具体涉及一种高延展性的钛合金材料，还涉及一种该钛合金材料的制备方法。
背景技术
碳化硅是20世纪50年代发展起来的一种重要的结构金属，碳化硅合金因具有强度高、耐蚀性好、耐热性高等特点而被广泛用于各个领域。碳化硅合金是以碳化硅为基础加入其他元素组成的合金。碳化硅有两种同质异晶体：882℃以下为密排六方结构α碳化硅，882℃以上为体心立方的β碳化硅。世界上许多国家都认识到高延展性的钛合金材料的重要性，相继对其进行研究开发，并得到了实际应用。第一个实用的碳化硅合金是1954年美国研制成功的Ti-6Al-4V合金，由于它的性能较好，而成为碳化硅合金工业中的王牌合金，该合金使用量已占全部碳化硅合金的75％～85％。其他许多碳化硅合金都可以看作是Ti-6Al-4V合金的改型。但是，随着社会发展，人们对碳化硅合金的性能需求进一步增强，因此，目前的碳化硅合金的性能如耐压性能有待进一步提高。
发明内容
本发明提供一种高延展性的钛合金材料，提高了目前的高延展性的钛合金材料存在的耐压性能不高的问题。
本发明还提供一种该高延展性的钛合金材料的制备方法。
本发明所采用的一种技术方案是：
一种高延展性的钛合金材料，高延展性的钛合金材料中按照质量百分数包括如下组分：
钛：78％～93％；铝：5％～20％；碳化硅：0.1％～5％；锰：0.1％～3％；锡：0.1％～3％。
本发明的特点还在于，
高延展性的钛合金材料中按照质量百分数包括如下组分：
钛：82％～93％；铝：5％～20％；碳化硅：0.1％～5％；锰：0.1％～3％；锡：0.1％～3％。
高延展性的钛合金材料中按照质量百分数包括如下组分：
钛：82％～93％；铝：5％～15％；碳化硅：0.1％～5％；锰：0.1％～3％；锡：0.1％～3％。
高延展性的钛合金材料中按照质量百分数包括如下组分：
钛：78％～93％；铝：5％～20％；碳化硅：0.5％～5％；锰：0.5％～3％；锡：0.1％～3％。
高延展性的钛合金材料中按照质量百分数包括如下组分：
钛：87％；铝：10％；碳化硅：1.5％；锰：0.8％；锡：0.7％。
本发明的另一个技术方案是，
高延展性的钛合金材料的制备方法包括如下步骤：
步骤1：按照质量百分数称取钛，铝，碳化硅，锰，锡，将各组分加入到熔炼炉中并采用真空感应熔炼，得到熔炼物；
步骤2：将步骤1中得到的熔炼物搅拌15～25分钟；控制熔炼炉温度为1850～2150℃，熔炼2～4小时，得到钛合金溶液；
步骤3：将步骤2中得到的钛合金溶液浇注至模具中，退火，将温度降至730～780℃，保温5～15小时，最后冷却至室温，得到钛合金材料。
本发明的有益效果是：本发明一种高延展性的钛合金材料，具有较高的延展性，韧性性能较强，有一定的实用性。
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。
本发明公开一种高延展性的钛合金材料，高延展性的钛合金材料中按照质量百分数包括如下组分：
钛：78％～93％；铝：5％～20％；碳化硅：0.1％～5％；锰：0.1％～3％；锡：0.1％～3％。
进一步地，高延展性的钛合金材料中按照质量百分数包括如下组分：
钛：82％～93％；铝：5％～20％；碳化硅：0.1％～5％；锰：0.1％～3％；锡：0.1％～3％。
进一步地，高延展性的钛合金材料中按照质量百分数包括如下组分：
钛：82％～93％；铝：5％～15％；碳化硅：0.1％～5％；锰：0.1％～3％；锡：0.1％～3％。
进一步地，高延展性的钛合金材料中按照质量百分数包括如下组分：
钛：78％～93％；铝：5％～20％；碳化硅：0.5％～5％；锰：0.5％～3％；锡：0.1％～3％。
进一步地，高延展性的钛合金材料中按照质量百分数包括如下组分：
钛：87％；铝：10％；碳化硅：1.5％；锰：0.8％；锡：0.7％。
进一步地，高延展性的钛合金材料的制备方法包括如下步骤：
步骤1：按照质量百分数称取钛，铝，碳化硅，锰，锡，将各组分加入到熔炼炉中并采用真空感应熔炼，得到熔炼物；
步骤2：将步骤1中得到的熔炼物搅拌15～25分钟；控制熔炼炉温度为1850～2150℃，熔炼2～4小时，得到钛合金溶液；
步骤3：将步骤2中得到的钛合金溶液浇注至模具中，退火，将温度降至730～780℃，保温5～15小时，最后冷却至室温，得到钛合金材料。
下面通过具体的实施例对本发明一种高延展性的钛合金材料及其制备方法进行详细说明。
实施例1
一种高延展性的钛合金材料中按照质量百分数包括如下组分：
钛：93％；铝：5％；碳化硅：1％；锰：0.2％；锡：0.8％。
高延展性的钛合金材料的制备方法包括如下步骤：
步骤1：按照质量百分数称取钛，铝，碳化硅，锰，锡，将各组分加入到熔炼炉中并采用真空感应熔炼，得到熔炼物；
步骤2：将步骤1中得到的熔炼物搅拌15分钟；控制熔炼炉温度为2150℃，熔炼2小时，得到钛合金溶液；
步骤3：将步骤2中得到的钛合金溶液浇注至模具中，退火，将温度降至730℃，保温15小时，最后冷却至室温，得到钛合金材料。
实施例2
一种高延展性的钛合金材料中按照质量百分数包括如下组分：
钛：82％；铝：15％；碳化硅：1.5％；锰：1％；锡：0.5％。
高延展性的钛合金材料的制备方法包括如下步骤：
步骤1：按照质量百分数称取钛，铝，碳化硅，锰，锡，将各组分加入到熔炼炉中并采用真空感应熔炼，得到熔炼物；
步骤2：将步骤1中得到的熔炼物搅拌25分钟；控制熔炼炉温度为1850℃，熔炼4小时，得到钛合金溶液；
步骤3：将步骤2中得到的钛合金溶液浇注至模具中，退火，将温度降至780℃，保温5小时，最后冷却至室温，得到钛合金材料。
实施例3
一种高延展性的钛合金材料中按照质量百分数包括如下组分：
钛：88％；铝：7％；碳化硅：3％；锰：1％；锡：1％。
高延展性的钛合金材料的制备方法包括如下步骤：
步骤1：按照质量百分数称取钛，铝，碳化硅，锰，锡，将各组分加入到熔炼炉中并采用真空感应熔炼，得到熔炼物；
步骤2：将步骤1中得到的熔炼物搅拌17分钟；控制熔炼炉温度为1970℃，熔炼2.5小时，得到钛合金溶液；
步骤3：将步骤2中得到的钛合金溶液浇注至模具中，退火，将温度降至770℃，保温8小时，最后冷却至室温，得到钛合金材料。
实施例4
一种高延展性的钛合金材料中按照质量百分数包括如下组分：
钛：78％；铝：16％；碳化硅：2％；锰：2％；锡：2％。
高延展性的钛合金材料的制备方法包括如下步骤：
步骤1：按照质量百分数称取钛，铝，碳化硅，锰，锡，将各组分加入到熔炼炉中并采用真空感应熔炼，得到熔炼物；
步骤2：将步骤1中得到的熔炼物搅拌19分钟；控制熔炼炉温度为1995℃，熔炼2小时，得到钛合金溶液；
步骤3：将步骤2中得到的钛合金溶液浇注至模具中，退火，将温度降至755℃，保温11小时，最后冷却至室温，得到钛合金材料。
实施例5
一种高延展性的钛合金材料中按照质量百分数包括如下组分：
钛：87％；铝：10％；碳化硅：1.5％；锰：0.8％；锡：0.7％。
高延展性的钛合金材料的制备方法包括如下步骤：
步骤1：按照质量百分数称取钛，铝，碳化硅，锰，锡，将各组分加入到熔炼炉中并采用真空感应熔炼，得到熔炼物；
步骤2：将步骤1中得到的熔炼物搅拌15分钟；控制熔炼炉温度为2150℃，熔炼2小时，得到钛合金溶液；
步骤3：将步骤2中得到的钛合金溶液浇注至模具中，退火，将温度降至730℃，保温15小时，最后冷却至室温，得到钛合金材料。
本发明一种高延展性的钛合金材料及其制备方法，提高了钛合金材料的延展性和韧性，从而提高了钛合金材料的使用寿命。

Claims (6)

1.一种高延展性的钛合金材料，其特征在于，所述高延展性的钛合金材料中按照质量百分数包括如下组分：
钛：78％～93％；铝：5％～20％；碳化硅：0.1％～5％；锰：0.1％～3％；锡：0.1％～3％。
2.根据权利要求1所述的高延展性的钛合金材料，其特征在于，所述高延展性的钛合金材料中按照质量百分数包括如下组分：
钛：82％～93％；铝：5％～20％；碳化硅：0.1％～5％；锰：0.1％～3％；锡：0.1％～3％。
3.根据权利要求2所述的高延展性的钛合金材料，其特征在于，所述高延展性的钛合金材料中按照质量百分数包括如下组分：
钛：82％～93％；铝：5％～15％；碳化硅：0.1％～5％；锰：0.1％～3％；锡：0.1％～3％。
4.根据权利要求1所述的高延展性的钛合金材料，其特征在于，所述高延展性的钛合金材料中按照质量百分数包括如下组分：
钛：78％～93％；铝：5％～20％；碳化硅：0.5％～5％；锰：0.5％～3％；锡：0.1％～3％。
5.根据权利要求1所述的高延展性的钛合金材料，其特征在于，所述高延展性的钛合金材料中按照质量百分数包括如下组分：
钛：87％；铝：10％；碳化硅：1.5％；锰：0.8％；锡：0.7％。
6.一种高延展性的钛合金材料的制备方法，其特征在于，所述高延展性的钛合金材料的制备方法包括如下步骤：
步骤1：按照质量百分数称取如权利要求1至5中任一项所述的钛，铝，碳化硅，锰，锡，加入到熔炼炉中并采用真空感应熔炼，得到熔炼物；
步骤2：将步骤1中得到的熔炼物搅拌15～25分钟；控制熔炼炉温度为1850～2150℃，熔炼2～4小时，得到钛合金溶液；
步骤3：将步骤2中得到的钛合金溶液浇注至模具中，退火，将温度降至730～780℃，保温5～15小时，最后冷却至室温，得到所述钛合金材料。
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