專利名稱：：一種近α型中強鈦合金的制作方法
技術領域：
：本發明涉及-種近a型中強鈦合金。技術背景鈦及鈦合金因具有低密度、高比強、耐高溫、耐腐蝕、無磁、生物相容等等優異的綜合性能，在航空、航天、艦船、兵器、石油、化工、醫療等等領域得到廣泛的應用，受到世界各國的高度重視。但是由于鈦合金原料昂貴，熔煉、加工困難，致使生產成本很高，通常為鋼的810倍，大大限制了鈦合金的應用。針對不同用途，自20世紀50年代以來，各國先后開發了一系列鈦合金。其中，用量最大、使用最為廣泛的是Ti-.6A1-4V鈦合金。在使用過程中人們發現，在許多應用條件下Ti-6A1-4V鈦合金的工藝性能往往不能達到使用要求。因而人們希望發展一種工藝性能更好，強度比Ti-6A1-4V鈦合金略低、焊接性能良好、耐腐蝕且成本較低的新型鈦合金。
發明內容要解決的技術問題為了避免現有技術的不足之處，本發明提出一種近a型中強鈦合金，其工藝性能好、耐腐蝕，可加工成棒、板、管、餅、環和絲材等產品，且成本較低。技術方案本發明提供一種近a型鈦合金，其特征在于該合金的化學成分及重量百分比組成為Al:5.0%-7.0%，Mo:1.0%-3.0%，余量為Ti和不可避免的雜質。本合金采用了常規的鈦合金熔煉工藝，有利于工業化生產。將含Mo金屬粉或Al-Mo中間合金粉和其他原料按前述名義成分配料，混合均勻，制備成電極，經真空自耗電弧多次熔煉成鑄錠，鑄錠經加熱后在空氣錘或水壓機上開坯，經多火次加工，機或軋機等設備上加工成板、管、餅、環和絲材等鈦合金半成品。有益效果本發明的近。型鈦合金名義化學成分是Ti-6Al-2Mo，與Ti-6A1-4V鈦合金相比，采用元素Mo代替昂貴的元素V,并減少了合金元素含量，調整了鋁當量與鉬當量的比例，在提高材料工藝性能的同時保持了適中的強度，焊接性能良好，同時成本也得到了降低。本發明提供的近a型鈦合金，強度級別Rm》800MPa，A》12y。，焊接性能和工藝性能好、耐腐蝕，可加工成棒、板、管、餅、環和絲材等產品，且成本較低。圖l:采用本合金生產棒材的工藝流程具體實施方式現結合實施例對本發明作進一步描述.-采用一級海綿鈦，Mo金屬粉或Al-Mo中間合金粉按名義合金配料，其合金的重量百分比組成為Al:5.5°/。-6.5%，Mo:1.5%-2.5%，余量為Ti和不可避免的雜質，按上述重量百分比配料、混料、壓制成自耗電極，在真空自耗電電弧爐中進行兩次熔煉，其中一次坩堝規格為O80mm，熔煉電壓2732V，電流25003200A;二次熔煉坩堝規格為Oll5mm，熔煉電壓2931V，電流40005000A。將熔煉好的鑄錠按下述A、B兩種工藝鍛造成①20毫米的棒材，經87(TC保溫1小時空冷退火后得到020毫米的成品棒材。該合金還可加工成板、管、餅、環和絲材等產品。A工藝鑄錠經115(TC開坯鍛為O50mm的棒材，再加熱至105(TC鍛造成^30mm棒材，最后在105(TC鍛造成O20毫米的棒材；B工藝鑄錠經115(TC開坯鍛為O50mm的棒材，再加熱至97(TC鍛造成O30mm棒材，最后在97(TC鍛造成O20毫米的棒材。采用本合金生產棒材的工藝流程如圖1實施例1按重量百分比組配料，Al:5.5%，Mo:1.5%，余量為Ti和不可避免的雜質，熔4煉一個O115mm/20kg的鑄錠，實測f5轉變點為10101020°C。鑄錠在空氣錘上采用上述A、B兩種工藝鍛造成巾20mm樣棒，樣棒經87(TC保溫1小時空冷熱處理后，按標準(GB/T228)制取拉伸試樣和按標準(GB/T229)制取沖擊試樣，測試其性能，測試結果見表1數據。表1實施例1室溫拉伸和沖擊性能<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>鍛造工sA工藝B工藝實施例2按重量百分比配料-，Al:6.0%，Mo:2.0%，余量為Ti和不可避免的雜質。熔煉一個O115mm/20kg的鑄錠，實測P轉變點為10201030°C。鑄錠在空氣錘上采用上述A、B兩種工藝鍛造成O20mm樣棒，樣棒經87(TC保溫1小時空冷熱處理后，按標準(GB/T228)制取拉伸試樣和按標準(GB/T229)制取沖擊試樣，測試其性能，測試結果見表2數據。按重量百分比配料，Al:6.0%，Mo:2.0%,余量為Ti和不可避免的雜質。熔煉步驟按上述重量百分比配料、混料、壓制成自耗電極，在真空自耗電電弧爐中進行兩次熔煉，其中一次坩堝規格為O80mm，熔煉電壓32V，電流3200A;二次熔煉坩堝規格為①115mm，熔煉電壓31V，電流5000A。將熔煉好的鑄錠經IIS(TC開坯鍛為(!>50mm的棒材，再加熱至970。C鍛造成0>30mm棒材，最后在970。C鍛造成①20毫米的棒材；經87(TC保溫1小時空冷退火后得到020毫米的成品棒材。按標準(GB/T228)制取拉伸試樣和按標準(GB/T229)制取沖擊試樣，測試其性能，測試結果見表2數據:表2實施例2室溫拉伸和沖擊性能ocku(J7cm一)Rm(MPa)Rp0.2(MPa)A(%)Z(%)鍛造工藝買施例3分比配料，Al:6.5%，Mo:2.5%，余量為Ti和不可避免的雜質，熔煉一個OU5mm/20kg的鑄錠，實測e轉變點為10201030°C。鑄錠在空氣錘上采用上述A、B兩種工藝鍛造成020mm樣棒，樣棒經87CTC保溫1小時空冷熱處理后，按標準(GB/T228)制取拉伸試樣和按標準(GB/T229)制取沖擊試樣，測試其性能，測試結果見表3數據。表3實施例3室溫拉伸和沖擊性能aku(J/cnr)R,，，(MPa)鍛造工藝474846484852A工藝B工藝423342384242A工藝B工藝400oo了o9o一oo7i799i9;91;6514o一44i664954oooKl9一遠935一o41514一5一二二權利要求1.一種近α型鈦合金，其特征在于該合金的重量百分比組成為Al為5.0％～7.0％，Mo為1.0％～3.0％，余量為Ti和不可避免的雜質。全文摘要本發明涉及一種近α型中強鈦合金。其特征在于該合金的化學成分及重量百分比組成為Al5.0％-7.0％，Mo1.0％-3.0％，余量為Ti和不可避免的雜質。將含Mo金屬粉或Al-Mo中間合金粉和其他原料按前述名義成分配料，混合均勻，制備成電極，經真空自耗電弧多次熔煉成鑄錠，鑄錠經加熱后在空氣錘或水壓機上開坯，經多火次加工，在空氣錘、水壓機、擠壓機或軋機等設備上加工成板、管、餅、環和絲材等鈦合金半成品。本發明提供的近α型鈦合金，強度級別R<sub>m</sub>≥800MPa，A≥12％，焊接性能和工藝性能好、耐腐蝕，可加工成棒、板、管、餅、環和絲材等產品，且成本較低。文檔編號C22C14/00GK101497951SQ20081001749公開日2009年8月5日申請日期2008年2月3日優先權日2008年2月3日發明者張平輝,李渭清,楊慧麗,王小翔,王永強,王韋琪申請人:寶雞鈦業股份有限公司