一种制作刀具的钛铁合金材料及其制备方法技术

技术编号:10094297 阅读:132 留言:0更新日期:2014-05-28 18:29
一种制作刀具的钛铁合金材料,其含有的化学元素成分及其质量百分比为:Ti32.3-33.1、Al1.3-2.1、V5.1-5.3、Cr8.7-8.9、Mo1.3-2.1、Zr0.3-0.5、Hf0.08-0.12、Bi0.15-0.18、Ni0.08-0.12、Sn0.02-0.04、余量为Fe。本发明专利技术钛铁合金添加了添加了Cr、Zr等合金元素,该合金具有强度高、耐蚀性好、耐热性高的特点,适用于制作刀具,重量轻,锋利,用于加工难加工的产品,不仅加工精度高,而且刀具使用寿命长;本发明专利技术精炼剂用于铸造生产,能使铸件中的气孔度降低1-2度,氧化夹杂物在2级左右,明显提高了成品率。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种制作刀具的钛铁合金材料,其含有的化学元素成分及其质量百分比为:Ti32.3-33.1、Al1.3-2.1、V5.1-5.3、Cr8.7-8.9、Mo1.3-2.1、Zr0.3-0.5、Hf0.08-0.12、Bi0.15-0.18、Ni0.08-0.12、Sn0.02-0.04、余量为Fe。本专利技术钛铁合金添加了添加了Cr、Zr等合金元素,该合金具有强度高、耐蚀性好、耐热性高的特点,适用于制作刀具,重量轻,锋利,用于加工难加工的产品,不仅加工精度高,而且刀具使用寿命长;本专利技术精炼剂用于铸造生产,能使铸件中的气孔度降低1-2度,氧化夹杂物在2级左右,明显提高了成品率。【专利说明】
本专利技术涉及合金材料领域,尤其涉及。
技术介绍
电钻是一种应用广泛的电动工具,在建筑、加工等领域有广泛的应用。电钻的主要原理是通过电动机的转动,带动驱动作业装置,从而使钻头刮削物体表面以洞穿物体,钻头是电钻必不可少的部件之一。目前钻头材料主要是高速钢和硬质合金,这两种合金硬度高、耐磨、红硬性好,而且保持一定韧性,但是电钻在使用过程中,经常出现折断、刀刃易磨损或者弯曲现象,钻头经常需要更换,主要是因为钻头材料的硬度、耐磨性、韧性等性能不能达到平衡。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供,该磨球材料具有强度高、耐蚀性好、耐热性高的优点。本专利技术的技术方案如下: 一种制作刀具的钛铁合金材料,其特征在于:其含有的化学元素成分及其质量百分比为:Ti32.3-33.UA11.3-2.1、V5.1-5.3、Cr8.7-8.9, Mol.3-2.K Zr0.3-0.5、Η--.08-0.12、Bi0.15-0.18、Ni0.08-0.12、Sn0.02-0.04、余量为 Fe。所述的制作刀具的`钛铁合金材料的生产方法,其特征在于: (1)、准备生铁与废铁按1:0.2-0.4比例作为铁基质来源,将生铁加入投入炉中熔化,进行脱硫、脱氧、采用精炼剂一次精炼、添加合金成分进行合金化,再加入废铁熔化、加入精炼剂二次精炼、检测并调整化学元素成分含量至合格、浇铸、铸后热处理等; (2)、合金化过程中向炉内投入合金元素的批次顺序为:(I)钛、Al、V;(2) Cr、Bi ;(3)Mo、Zr ; (4)其他剩余成分;各批次投入元素的时间间隔为23-26分钟,投料后搅拌均匀。所述的铸后热处理是:先由室温以200_220°C /小时速率升温至400_420°C,保温30-40分钟,再以200-220°C /小时速率升温至700_720°C,保温30-40分钟,再以200-2200C /小时速率升温至950-960°C,保温4-5小时;再以270_280°C /小时速率降温至640-6500C,保温50-70分钟,再以270_280°C /小时速率降温至180_200°C,保温2-3小时;再以130-150°C /小时速率升温至350-370°C,保温30-40分钟,再以130_150°C /小时速率升温至540-550°C,保温3-4小时,取出空冷即得。所述的精炼剂由下列重量份的原料制成:白云石13-15、粘土 30-35、三氧化二铝2-3、纳米钛白粉2-3、铝粉1-2、三聚磷酸钠1-2、三氧化二铁2_3、莹石6_8、玉石粉3_4、蒙脱石1-2、树木灰烬1-2、Na2TiF6 8-10 ;其制备方法是将白云石、粘土、莹石、玉石粉、蒙脱石、树木灰烬混合,加热至2500-3000°C,搅拌1-2小时,冷却后,加入至10-15%的盐酸溶液中,浸泡1-2小时,过滤,滤渣反复用清水洗净,烘干,与其它成分合并混合均匀即得。本专利技术的有益效果 本专利技术钛铁合金添加了添加了 Cr、Zr等合金元素,通过合理控制铸后处理温度,分批投放原料,增加了合金的强度、耐磨性,减小了脆性,通过使用废铁作为原料,使合金品质均一,该合金具有强度高、耐蚀性好、耐热性高的特点,适用于制作刀具,重量轻,锋利,用于加工难加工的产品,不仅加工精度高,而且刀具使用寿命长;本专利技术精炼剂用于铸造生产,能使铸件中的气孔度降低1-2度,氧化夹杂物在2级左右,明显提高了成品率。【具体实施方式】一种制作刀具的钛铁合金材料,其含有的化学元素成分及其质量百分比为:Τ?32.3-33.1、All.3-2.1、V5.1-5.3、Cr8.7-8.9、Mol.3-2.1、Zr0.3-0.5、Hf0.08-0.12、Bi0.15-0.18、Ni0.08-0.12、Sn0.02-0.04、余量为 Fe。所述的制作刀具的钛铁合金材料的生产方法为: (1)、准备生铁与废铁按1:0.3比例作为铁基质来源,将生铁加入投入炉中熔化,进行脱硫、脱氧、采用精炼剂一次精炼、添加合金成分进行合金化,再加入废铁熔化、加入精炼剂二次精炼、检测并调整化学元素成分含量至合格、浇铸、铸后热处理等; (2)、合金化过程中向炉内投入合金元素的批次顺序为:(I)钛、Al、V; (2) Cr、Bi ;(3)Mo, Zr ; (4)其他剩余成分;各批次投入元素的时间间隔为24分钟,投料后搅拌均匀。所述的铸后热处理是:先由室温以210°C /小时速率升温至410°C,保温35分钟,再以210°C /小时速率升温至710°C,保温35分钟,再以210°C /小时速率升温至955°C,保温4.5小时;再以275°C /小时速率降温至645°C,保温60分钟,再以275°C /小时速率降温至190°C,保温2.5小 时;再以140°C /小时速率升温至360°C,保温35分钟,再以140°C /小时速率升温至545°C,保温3.5小时,取出空冷即得。所述的精炼剂由下列重量份(公斤)的原料制成:白云石13、粘土 30、三氧化二铝3、纳米钛白粉2、铝粉1、三聚磷酸钠2、三氧化二铁3、莹石6、玉石粉4、蒙脱石1、树木灰烬UNa2TiF6 8 ;其制备方法是将白云石、粘土、莹石、玉石粉、蒙脱石、树木灰烬混合,加热至2500-3000°C,搅拌1-2小时,冷却后,加入至10-15%的盐酸溶液中,浸泡1-2小时,过滤,滤渣反复用清水洗净,烘干,与其它成分合并混合均匀即得。本实施例的制作刀具的钛铁合金材料的机械性能为:硬度64HRC,600°C时的硬度56 HRC,冲击吸收功55J,冲击韧性66J/cm2。【权利要求】1.一种制作刀具的钛铁合金材料,其特征在于:其含有的化学元素成分及其质量百分比为:Ti32.3-33.1、All.3-2.1、V5.1-5.3、Cr8.7-8.9、Mol.3-2.1、Zr0.3-0.5、Hf0.08-0.12、Bi0.15-0.18、Ni0.08-0.12、Sn0.02-0.04、余量为 Fe。2.根据权利要求1所述的制作刀具的钛铁合金材料的生产方法,其特征在于: (1)、准备生铁与废铁按1:0.2-0.4比例作为铁基质来源,将生铁加入投入炉中熔化,进行脱硫、脱氧、采用精炼剂一次精炼、添加合金成分进行合金化,再加入废铁熔化、加入精炼剂二次精炼、检测并调整化学元素成分含量至合格、浇铸、铸后热处理等; (2)、合金化过程中向炉内投入合金元素的批次顺序为:(I)钛、Al、V; (2) Cr、Bi ;(3)Mo、Zr ; (4)其他本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制作刀具的钛铁合金材料,其特征在于:其含有的化学元素成分及其质量百分比为:Ti32.3‑33.1、Al1.3‑2.1、V5.1‑5.3、Cr8.7‑8.9、Mo1.3‑2.1、Zr0.3‑0.5、Hf0.08‑0.12、Bi0.15‑0.18、Ni0.08‑0.12、Sn0.02‑0.04、余量为Fe。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:章功国王泾文段宗银李纯金陈超王淑妍张少伍王晓芬谢勇
申请(专利权)人:马鞍山市恒毅机械制造有限公司
类型:发明
国别省市:安徽;34

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