專利名稱：一種低成本鈦合金的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于合金制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種低成本鈦合金的制備方法。
背景技術(shù)：
鈦及鈦合金因具有低密度、高比強度、高比剛度、耐高溫、耐腐蝕、無磁、可焊、生物 相容等優(yōu)異的性能，在航空、航天、艦船等領(lǐng)域得到大量應(yīng)用，然而鈦的高成本(同等規(guī)格 一般是鋼的8-10倍)，限制了鈦及鈦合金的推廣應(yīng)用，尤其是在民用領(lǐng)域的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種成本比現(xiàn)有 工藝成本低30%以上的低成本鈦合金的制備方法。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種低成本鈦合金的制備方法， 其特征在于，該方法采用廉價的i^e-Mo中間合金和Al-Mo中間合金代替昂貴的合金元素，同 時向海綿鈦中添加鈦的邊角料或殘料，利用真空自耗電弧爐熔煉制備鈦合金。上述的一種低成本鈦合金的制備方法，其特征在于，該方法具體包括以下步驟(1)將鈦的邊角料或殘料與海綿鈦、廉價的!^e-Mo中間合金和Al-Mo中間合金混 合切削，按合金配料比例壓制成電極，所述鈦的邊角料或殘料占海綿鈦總重量的10% 30% ；(2)將步驟(1)中所述電極置于真空自耗電弧爐中經(jīng)兩次熔煉得到合金鑄錠；(3)將步驟O)中所述合金鑄錠經(jīng)車床切削去除表面皮和冒口后開坯鍛造成棒 材；(4)將步驟(3)中所述棒材于溫度為900°C 950°C的條件下保溫濁，然后置于精 鍛機上加工成所需尺寸的鈦合金。上述步驟中所述精鍛機加工時，采用60%的道次變形量。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點本發(fā)明采用廉價的i^e-Mo中間合金 和Al-Mo中間合金代替昂貴的合金元素，同時向海綿鈦中添加鈦的邊角料或殘料，利用 真空自耗電弧爐熔煉制備含有廉價金屬元素的新型合金Til2LC(Ti-4Al-7Mo-2Fe)和 TiSLC (Ti-6Al-2Mo-lFe)，在增大鈦邊角料或殘料在合金制備中所占的比例的同時采用大 變形量加工等短流程加工方法，使得鈦合金的制備成本降低30%以上。下面通過實施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進一步的詳細說明。
具體實施例方式實施例1制備Til2LC(Ti-4Al-7Mo_2Fe)低成本合金(1)將鈦的邊角料或殘料與海綿鈦、廉價的!^e-Mo中間合金和Al-Mo中間合金混合 切削，按所制備的合金比例壓制成電極；所述鈦的邊角料或殘料占海綿鈦總重量的20% ；
(2)將步驟(1)中所述電極置于真空自耗電弧爐中經(jīng)兩次熔煉得到Φ360_合金
鑄錠；(3)將步驟O)中所述合金鑄錠經(jīng)車床切削去除表面皮和冒口后采用常規(guī)方法開 坯鍛造成Φ 120mm棒材；(4)將步驟(3)中所述棒材于溫度為900°C的條件下保溫池，然后置于精鍛機上， 采用60%的道次變形量加工成Φ48πιπι的棒材，得到Til2LC(Ti-4Al-7Mo-2Fe)合金。本實施例制備的Til2LC(Ti-4Al-7Mo-2!^)除具有常規(guī)加工方法獲得的鈦合金的 性能外，其制備成本比現(xiàn)有工藝的制備成本低30 %以上。實施例2制備Ti8LC(Ti-6Al-2Mo_lFe)低成本合金(1)將鈦的邊角料或殘料與海綿鈦、廉價的!^e-Mo中間合金和Al-Mo中間合金混合 切削，按所制備的合金比例壓制成電極；所述鈦的邊角料或殘料占海綿鈦總重量的20% ；(2)將步驟(1)中所述電極置于真空自耗電弧爐中經(jīng)兩次熔煉得到Φ360_合金
鑄錠；(3)將步驟O)中所述合金鑄錠經(jīng)車床切削去除表面皮和冒口后采用常規(guī)方法開 坯鍛造成Φ 120mm棒材；(4)將步驟(3)中所述棒材于溫度為950°C的條件下保溫池，然后置于精鍛機上， 采用60%的道次變形量加工成Φ 48mm的棒材，得到Ti8LC (Ti-6Al_2M0-lFe)合金。本實施例制備的Ti8LC(Ti-6Al-2Mo-l!^)除具有常規(guī)加工方法獲得的鈦合金的 性能外，其制備成本比現(xiàn)有工藝的制備成本低30 %以上。實施例3制備Til2LC(Ti-4Al-7Mo_2Fe)低成本合金(1)將鈦的邊角料或殘料與海綿鈦、廉價的!^e-Mo中間合金和Al-Mo中間合金混合 切削，按所制備的合金比例壓制成電極；所述鈦的邊角料或殘料占海綿鈦總重量的10% ；(2)將步驟(1)中所述電極置于真空自耗電弧爐中經(jīng)兩次熔煉得到Φ360πιπι合金
鑄錠；(3)將步驟O)中所述合金鑄錠經(jīng)車床切削去除表面皮和冒口后采用常規(guī)方法開 坯鍛造成Φ 120mm棒材；(4)將步驟(3)中所述棒材于溫度為925°C的條件下保溫池，然后置于精鍛機上， 采用60%的道次變形量加工成Φ48πιπι的棒材，得到Til2LC(Ti-4Al-7Mo-2Fe)合金。本實施例制備的Til2LC(Ti-4Al-7Mo-2!^)除具有常規(guī)加工方法獲得的鈦合金的 性能外，其制備成本比現(xiàn)有工藝的制備成本低30 %以上。實施例4制備Ti8LC(Ti-6Al-2Mo_lFe)低成本合金(1)將鈦的邊角料或殘料與海綿鈦、廉價的!^e-Mo中間合金和Al-Mo中間合金混合 切削，按所制備的合金比例壓制成電極；所述鈦的邊角料或殘料占海綿鈦總重量的30% ；(2)將步驟(1)中所述電極置于真空自耗電弧爐中經(jīng)兩次熔煉得到Φ360πιπι合金
鑄錠；(3)將步驟O)中所述合金鑄錠經(jīng)車床切削去除表面皮和冒口后采用常規(guī)方法開坯鍛造成Φ 120mm棒材；(4)將步驟(3)中所述棒材于溫度為900°C的條件下保溫池，然后置于精鍛機上， 采用60%的道次變形量加工成Φ 48mm的棒材，得到Ti8LC (Ti-6Al_2M0-lFe)合金。本實施例制備的Ti8LC(Ti-6Al-2Mo-l!^)除具有常規(guī)加工方法獲得的鈦合金的 性能外，其制備成本比現(xiàn)有工藝的制備成本低30 %以上。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例，并非對本發(fā)明作任何限制，凡是根據(jù)本發(fā)明 技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效變化，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方 案的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種低成本鈦合金的制備方法，其特征在于，該方法采用廉價的i^e-Mo中間合金和 Al-Mo中間合金代替昂貴的合金元素，同時向海綿鈦中添加鈦的邊角料或殘料，利用真空自 耗電弧爐熔煉制備鈦合金。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低成本鈦合金的制備方法，其特征在于，該方法具體包 括以下步驟(1)將鈦的邊角料或殘料與海綿鈦、廉價的i^e-Mo中間合金和Al-Mo中間合金混合切 削，按合金配料比例壓制成電極，所述鈦的邊角料或殘料占海綿鈦總重量的10% 30% ；(2)將步驟(1)中所述電極置于真空自耗電弧爐中經(jīng)兩次熔煉得到合金鑄錠；(3)將步驟O)中所述合金鑄錠經(jīng)車床切削去除表面皮和冒口后開坯鍛造成棒材；(4)將步驟C3)中所述棒材于溫度為900°C 950°C的條件下保溫池，然后置于精鍛機 上加工成所需尺寸的鈦合金。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種低成本鈦合金的制備方法，其特征在于，步驟(4)中所述 精鍛機加工時，采用60%的道次變形量。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種低成本鈦合金的制備方法，該方法采用廉價的Fe-Mo中間合金和Al-Mo中間合金代替昂貴的合金元素，同時向海綿鈦中添加鈦的邊角料或殘料，利用真空自耗電弧爐熔煉制備鈦合金。本發(fā)明在增大鈦邊角料或殘料在合金制備中所占的比例的同時采用大變形量加工等短流程加工方法，使得鈦合金的制備成本降低30％以上。
文檔編號C22C14/00GK102061408SQ201110028440
公開日2011年5月18日 申請日期2011年1月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月26日
發(fā)明者吳歡, 趙永慶 申請人:西北有色金屬研究院