一种钛青铜合金材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种钛青铜合金材料，其包括如下质量百分比的组分：钛5~7%、铝0.8~1.5%、银0.1~0.3%、铁0.2~0.4%、稀土0.03~0.08%以及余量的铜。本发明专利技术还涉及上述钛青铜合金材料的制备方法及其应用。本发明专利技术的钛青铜合金材料制造的工器件，没有气孔、砂眼、裂痕、金相组织均匀、金相颗粒在65微米以下，具有高强度、高扭矩、高塑性、无磁性、无火花，可制备特殊场合使用的工具及零配件，撞击性接触头等，还可以制作无磁手动工具、无火花手动工具以及自动化碰撞工具，适用于能源、化工、石油、天然气、航海、航天、制药、采矿等现代化工业。

A titanium bronze alloy material and its preparation and Application

【技术实现步骤摘要】
一种钛青铜合金材料及其制备方法和应用
本专利技术属于防爆合金材料领域，具体涉及一种钛青铜合金材料及其制备方法和应用。
技术介绍
在生产、贮存、运输易燃易爆物质的场所应该使用防爆工具，以避免工具在撞击、摩擦等情况下产生火花，从而引起周围介质的燃烧或爆炸，制作防爆工具的材料应具备防爆性能（符合GB/T10686-2013标准），同时还应具备工具所应有的机械性能。目前，国内外最常用制作防爆工具的材料是铍青铜合金，其抗拉强度σb≥1117~1326N/mm2，硬度HV300~390，硬态延伸率δ10≥2%，无磁性，防爆性能达ExIIC级，在实验室通过浓度21%氢气（H2）环境试验。但是，含铍（Be）元素矿石储存量极少，且价格昂贵，这就造成用铍青铜制造防爆工具成本很高。另一种制作防爆工具的材料是铝青铜合金，其抗拉强度σb≥782~989N/mm2，硬度HV240~300，硬态延伸率δ10≥5%，低磁，该材料制造的防爆工具属于ExIIB级，在实验室通过浓度7.8%的乙稀（C2H4）环境试验，在强磁和易燃易爆环境中不能代替铍青铜产品使本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钛青铜合金材料，其特征在于，其包括如下质量百分比的组分：钛5~7%、铝0.8~1.5%、银0.1~0.3%、铁0.2~0.4%、稀土0.03~0.08%以及余量的铜。/n

【技术特征摘要】
1.一种钛青铜合金材料，其特征在于，其包括如下质量百分比的组分：钛5~7%、铝0.8~1.5%、银0.1~0.3%、铁0.2~0.4%、稀土0.03~0.08%以及余量的铜。


2.一种权利要求1所述的钛青铜合金材料的制备方法，其特征在于，其通过如下方法制备：
（1）将含铜量99.9%的电解铜板和海绵钛，浸入C2H2O4中，温度提升至50~60℃，清洗1~2小时；
（2）经三道逆流漂洗后，进入烘干炉在200~300℃烘干；
（3）将铜、钛按比例放入中频感应电炉冶炼，炉温提升至900~1000℃时，按比例将银、铝、铁、稀土放入电炉共熔，达到1300~1350℃，合金液体完全熔融，形成钛青铜合金液体；
（4）放入除渣剂二氧化硅进行提渣；
（5）完成提渣后，开始浇铸成2~3kg的球状合金锭；
（6）出炉后的球状合金锭在常温下存放45-60天，得到初级合金锭。


3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，其还包括如下步骤：
（7）将初级合金锭浸入C2H2O4中，温度提升至50~60℃，清洗1~2小时；
（8）经三道逆流漂洗后，进入烘干炉在200~300℃烘干；
（9）放入真空中频冶炼炉，炉温提升至1400℃时，恒温10分钟，待合金液体温度降至1250~1300，浇铸到型腔内，30~45分钟取出，得到钛青铜合金材料坯件。


4.一种如权利要求1~3任一项得到的钛青铜合金材料在制造防爆工具中的应用。


5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，钛青铜合金材料坯件浸入C2H2O4中清洗，温度提升至50~60℃，清洗1~2小时，经三道逆流漂洗后，进入烘干炉提温200~300℃烘干，然后放入透热炉，加热到850℃，恒温控制0.5~1小时，随炉降至680℃时，采取热变形锻压，制作船运配件、手拉葫芦吊钩、敲击类工具、撬棍工具。


6.根据权利要求4所述的应用，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨庆来，韩亮，尹占品，段红珍，韩占起，张金萍，
申请(专利权)人：河北中泊防爆工具集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13