一种钛合金制造技术

本发明专利技术公开了一种钛合金，按重量百分比计包括：Ni 0.15％～0.40％、Pd 0.02％～0.05％、Ru 0.03％～0.05％、Co 0.05％～0.25％、Al 2.00％～2.5％、V 0.5％～1.5％、Fe 0.25％～1.0％、Cu 0.25％～1.0％，还包括Ti和不可避免的杂质。其中，V的加入，可以显著改善材料的韧性，提高材料的强度；Ni的加入，可有效改善钛合金的低温韧性，同时可以合脆性转变温度下移，Ni还可以改善钛合金的耐一般腐蚀、耐点蚀和耐缝隙腐蚀性能。此外，在本发明专利技术中，通过增加Fe和Cu元素，降低原材料分成本，同时提高了钛合金的塑性和韧性；降低了Ru的含量，也使得钛合金有较好的抗腐蚀性。与现有技术相比，本发明专利技术的钛合金具有优异的耐腐蚀性能、有较好的塑性和低温韧性、成本低廉，可进行工业化生产，应用前景广泛。

A kind of titanium alloy

The invention discloses a titanium alloy, which includes: Ni 0.15% ~ 0.40%, Pd 0.02% ~ 0.05%, Ru 0.03% ~ 0.05%, Co 0.05% ~ 0.25%, Al 2% ~ 2.5%, V 0.05% ~ 1.5%, Fe 0.25% ~ 1%, Cu, including Ti and unavoidable impurities. The addition of V can significantly improve the toughness of the materials and improve the strength of the materials. The addition of Ni can effectively improve the low temperature toughness of the titanium alloy, and can also move down the brittle transition temperature. Ni can also improve the corrosion resistance, pitting resistance and crevice corrosion resistance of the titanium alloy. In addition, in the invention, by adding Fe and Cu elements, the cost of raw materials is reduced, the plasticity and toughness of the titanium alloy are improved, the content of Ru is reduced, and the corrosion resistance of the titanium alloy is better. Compared with the existing technology, the titanium alloy of the present invention has excellent corrosion resistance, good plasticity and low temperature toughness, low cost, and can be industrialized production, and has wide application prospect.

【技术实现步骤摘要】
一种钛合金
本专利技术设计钛合金领域，具体涉及一种成本低、塑性韧性好、抗腐蚀性强的钛合金。
技术介绍
钛合金具有强度高而密度又小，机械性能好，韧性和抗蚀性能很好。另外，钛合金的工艺性能差，切削加工困难，在热加工中，非常容易吸收氢氧氮碳等杂质。还有抗磨性差，生产工艺复杂。钛的工业化生产是1948年开始的。航空工业发展的需要，使钛工业以平均每年约8％的增长速度发展。世界钛合金加工材年产量已达4万余吨,钛合金牌号近30种。使用最广泛的钛合金是Ti-6Al-4V(TC4),Ti-5Al-2.5Sn(TA7)和工业纯钛(TA1、TA2和TA3)。钛合金的密度一般在4.51g/立方厘米左右，仅为钢的60％，纯钛的密度才接近普通钢的密度，一些高强度钛合金超过了许多合金结构钢的强度。因此钛合金的比强度(强度/密度)远大于其他金属结构材料，可制出单位强度高、刚性好、质轻的零部件。飞机的发动机构件、骨架、蒙皮、紧固件及起落架等都使用钛合金。由于钛合金在潮湿的大气和海水介质中工作，其抗蚀性远优于不锈钢；对点蚀、酸蚀、应力腐蚀的抵抗力特别强；对碱、氯化物、氯的有机物品、硝酸、硫酸等有优良的抗腐蚀能力。但钛对具有还原性氧及铬盐介质的抗蚀性差。但是，钛及钛合金主要限制是在高温与其它材料的化学反应性差。此性质迫使钛合金与一般传统的精炼、熔融和铸造技术不同，甚至经常造成模具的损坏；结果，使的钛合金的价格变的十分昂贵。因此它们刚开始大多用在飞机结构、航空器，以及用在石油和化学工业等高科技工业。不过由于太空科技的发达、人民生活质量的提升，所以钛合金也渐渐地用来制成民生用品，造福人民的生活，只是这些产品价格仍然偏高，多属于高价位的产品，这是钛合金无法发扬光大的最大的致命伤。如何在保持钛合金的性能优势的基础上，降低其成本，一直是本领域技术人员一直重点研究的问题之一。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种钛合金，能同时具有优良性能和成本低廉的特。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种钛合金，所述钛合金按重量百分比计，包括：Ni0.15％～0.40％；Pd0.02％～0.05％；Ru0.03％～0.05％；Co0.05％～0.25％；Al2.00％～2.5％；V0.5％～1.5％；Fe0.25％～1.0％；Cu0.25％～1.0％，还包括Ti和不可避免的杂质。作为上述技术方案的进一步改进，所述Ni、Pd和Ru的重量百分比之和是Co的重量百分比的1～2倍。作为上述技术方案的进一步改进，所述钛合金按重量百分比计，还包括稀土元素0.001％～0.10％。作为上述技术方案的进一步改进，所述稀土元素为元素Y。作为上述技术方案的进一步改进，所述钛合金按重量百分比计，Ni0.2％；Pd0.03％；Ru0.04％；Co0.06％；Al2.1％；V1.2％；Fe0.8％；Cu0.5％，还包括Ti和不可避免的杂质。作为上述技术方案的进一步改进，所述钛合金按重量百分比计，Ni0.3％；Pd0.03％；Ru0.03％；Co0.1％；Al2.3％；V1.3％；Fe0.9％；Cu0.8％，还包括Ti和不可避免的杂质。作为上述技术方案的进一步改进，所述钛合金按重量百分比计，还包括：C0.01％～0.08％；N0.005％～0.03％；H0.005％～0.015％；O0.005％～0.025％。作为上述技术方案的进一步改进，所述钛合金按重量百分比计，还包括：Sn1％～3％。作为上述技术方案的进一步改进，所述钛合金按重量百分比计，还包括：Mo1％～3％。本专利技术的有益效果是：V是一种比较重要的微合金化元素，在本专利技术的钛合金中添加适量的元素V可以显著改善材料的韧性，提高材料的强度；同时，Ni的加入，主要是为了改善钛合金的低温韧性，同时可以合脆性转变温度下移。Ni同时还可以改善钛合金的耐一般腐蚀、耐点蚀和耐缝隙腐蚀性能。此外，在本专利技术中，通过增加Fe和Cu元素，降低原材料分成本，同时有效提高了钛合金的塑性和韧性；降低了Ru的含量，也使得钛合金有较好的抗腐蚀性，同时，Ru含量的降低，也减少了贵金属的应用。与现有技术相比，本专利技术的钛合金不仅具有优异的耐腐蚀性能，而且有较好的塑性和低温韧性、成本低廉，适用于大量制备，具备工业化生产的可能性，应用前景广泛。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术进行具体描述，以便于所属
的人员对本专利技术的理解。有必要在此特别指出的是，实施例只是用于对本专利技术做进一步说明，不能理解为对本专利技术保护范围的限制，所属领域技术熟练人员，根据上述
技术实现思路
对本专利技术所作出的非本质性的改进和调整，应仍属于本专利技术的保护范围。同时下述所提及的原料未详细说明的，均为市售产品；未详细提及的工艺步骤或制备方法为均为本领域技术人员所知晓的工艺步骤或制备方法。本专利技术提供了一种钛合金，所述钛合金按重量百分比计，包括：Ni0.2％；Pd0.03％；Ru0.04％；Co0.06％；Al2.1％；V1.2％；Fe0.8％；Cu0.5％，还包括Ti和不可避免的杂质。作为上述技术方案的进一步改进，所述钛合金按重量百分比计，还包括稀土元素0.001％～0.10％。作为上述技术方案的进一步改进，所述稀土元素为元素Y。进一步，所述钛合金按重量百分比计，Ni0.3％；Pd0.03％；Ru0.03％；Co0.1％；Al2.3％；V1.3％；Fe0.9％；Cu0.8％，还包括Ti和不可避免的杂质。作为上述技术方案的进一步改进，所述钛合金按重量百分比计，还包括：C0.01％～0.08％；N0.005％～0.03％；H0.005％～0.015％；O0.005％～0.025％。对上述四种元素进行限定，以保证钛合金的质量。作为上述技术方案的进一步改进，所述钛合金按重量百分比计，还包括：Sn1％和Mo3％。Mo和Sn在钛金属中，其晶体结构稳定，在非氧化酸性再成难溶和保护性能良好的腐蚀产物膜，隔离钛与酸或氯化物的直接接触。在本专利技术中，通过增加Fe和Cu元素，降低原材料分成本，同时有效提高了钛合金的塑性和韧性；降低了Ru的含量，也使得钛合金有较好的抗腐蚀性，同时，Ru含量的降低，也减少了贵金属的应用。本专利技术在以下实施例及对比例中，熔炼了7种不同化学成分的Ti-Ni-Ru-Co-Al-V-Fe-Cu系钛合金，合金成分见表1。各合金原料经过材料混合、铸锭开坯锻造、棒材精锻，最终制备出棒材，具体过程为：按照化学成分组成，配料并制备了熔炼电极，采用真空自耗方法熔炼钛合金。其中，配料混合：选取相关合金元素进行配比，Ni、Co以纯金属、Ru以化合物(RuO4)、Pd以0海绵钛加入原材料，还有V-Al合金、Fe粉末和Cu屑等，原材料采用海绵钛，进行混料后得到的混合物。其中，铸锭开坯锻造在1100-1200℃下进行，具体为1150℃，并在1050℃下破碎晶体，然后在两相区880℃下锻造成棒材，棒材的直径为120-150mm；再进行棒材精锻，获得60-80mm的棒材。进一步地，棒材精锻将棒材先进行退火处理，退火温度及保温时间分别为860℃±10℃、30～40min、在空气温中进行冷却后在热扎机上进行十一道连轧。进一步地，将列出的7种不同化学成分的Ti-Ni-Ru-Co-Al-V-Fe-Cu系钛合本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钛合金，其特征在于，所述钛合金按重量百分比计，包括：Ni 0.15％～0.40％、Pd 0.02％～0.05％、Ru 0.03％～0.05％、Co 0.05％～0.25％、Al 2.00％～2.5％、V 0.5％～1.5％、Fe 0.25％～1.0％、Cu 0.25％～1.0％，还包括Ti和不可避免的杂质。

【技术特征摘要】
1.一种钛合金，其特征在于，所述钛合金按重量百分比计，包括：Ni0.15％～0.40％、Pd0.02％～0.05％、Ru0.03％～0.05％、Co0.05％～0.25％、Al2.00％～2.5％、V0.5％～1.5％、Fe0.25％～1.0％、Cu0.25％～1.0％，还包括Ti和不可避免的杂质。2.根据权利要求1所述的钛合金，其特征在于：所述Ni、Pd和Ru的重量百分比之和为Co的重量百分比之的1～2倍。3.根据权利要求1所述的钛合金，其特征在于：所述钛合金按重量百分比计，还包括稀土元素0.001％～0.10％。4.根据权利要求3所述的钛合金，其特征在于：所述稀土元素为元素Y。5.根据权利要求1所述的钛合金，其特征在于，所述钛合金按重量百分比计，Ni0.2％、Pd0.03％、Ru0....

【专利技术属性】
技术研发人员：邱建荣，
申请(专利权)人：佛山科学技术学院，
类型：发明
国别省市：广东,44