一种高温诱导钛锆基合金表面耐蚀氧化层的制备方法技术

本发明专利技术属于合金材料表面氧化层的制备技术领域，具体的说是一种高温诱导钛锆基合金表面耐蚀氧化层的制备方法；该制备方法采用的加热炉包括加热室、冷却室、底座、动力装置和冷却装置；所述动力装置安装在冷却室内，动力装置包括气缸、推杆和固定板；所述气缸安装在冷却室底端侧壁上；冷却装置包括冷气箱和一号喷气口；所述冷气箱对称安装在冷却室内侧壁上，冷气箱内装填有冷气；所述一号喷气口安装在冷气箱外侧壁上，且与冷气箱内部连通，实现了对坯料的降温效果，从而提高了坯料的冷却速率，避免坯料随炉冷却的速率较慢，影响生产效率。

【技术实现步骤摘要】
一种高温诱导钛锆基合金表面耐蚀氧化层的制备方法
本专利技术属于合金材料表面氧化层的制备
，具体的说是一种高温诱导钛锆基合金表面耐蚀氧化层的制备方法。
技术介绍
钛合金具有低密度、高强度、耐腐蚀性好等优良特性，是航空航天飞行器的重要结构材料。目前广泛使用的Ti6Al4V钛合金，其抗拉强度为900～1100MPa，失效延伸率为8～12％。TiZrAlV合金是在Ti6Al4V合金的基础上发展起来的新型合金材料，锆元素的引入有效的提高了材料的强度和硬度，使TiZrAlV合金成为一种非常有潜力的航空航天飞行器的候选材料。现有技术中也出现了一些关于锆钛基合金的技术方案，如申请号为2011101591838的一项中国专利公开了一种锆钛基合金，其化学成分(wt％)为：Zr15.5-42.5；Ti50.5-75.5；Al4.5-5.9；V3.0-4.0，其余为不可避免的原材料中所含杂质；其制备方法主要是将上述原料放入自耗电弧炉，熔炼成锆合金铸锭，再经过锻造、精锻、退火，得到本专利技术锆钛基合金；该合金在保持TC4钛合金的原有各种特性的同时，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高温诱导钛锆基合金表面耐蚀氧化层的制备方法，其特征在于：该制备方法包括以下步骤：/nS1：利用纯度达到99.5％的高纯度金属钛、锆、铝和中间合金50Al50V压制成短棒状块料，得到基础原料，再将基础原料制成电极后，通过真空自耗电弧炉进行熔炼处理，得到合金锭；/nS2：将S1中所述合金锭进行三墩三拔后车削，得到钛锆基合金棒材，利用电火花线切割机从棒材上切取形状为10mm×10mm×30mm的方形试样，再用SiC砂纸对钛锆基合金方形试样进行打磨，使得钛锆基合金方形试样表面粗糙度为0.3-0.4μm；/nS3：将S2中所述钛锆基合金方形试样放入超声波清洗机内进行清洗处理，除去其表面的杂质颗粒...

【技术特征摘要】
1.一种高温诱导钛锆基合金表面耐蚀氧化层的制备方法，其特征在于：该制备方法包括以下步骤：
S1：利用纯度达到99.5％的高纯度金属钛、锆、铝和中间合金50Al50V压制成短棒状块料，得到基础原料，再将基础原料制成电极后，通过真空自耗电弧炉进行熔炼处理，得到合金锭；
S2：将S1中所述合金锭进行三墩三拔后车削，得到钛锆基合金棒材，利用电火花线切割机从棒材上切取形状为10mm×10mm×30mm的方形试样，再用SiC砂纸对钛锆基合金方形试样进行打磨，使得钛锆基合金方形试样表面粗糙度为0.3-0.4μm；
S3：将S2中所述钛锆基合金方形试样放入超声波清洗机内进行清洗处理，除去其表面的杂质颗粒，将钛锆基合金方形试样表面通过热风机进行吹干；其中，热风机的加热温度控制在50-60℃，待钛锆基合金方形试样表面吹干后放入真空干燥箱中备用；
S4：将S3中所述钛锆基合金方形试样通过加热炉进行热氧化处理，其中，加热温度为650-800℃，保温时间为10h；待保温结束后，通过加热炉底端的制冷装置对钛锆基合金方形试样进行冷却处理，完成高温诱导钛锆基合金表面耐蚀氧化层的制备。


2.根据权利要求1所述的一种高温诱导钛锆基合金表面耐蚀氧化层的制备方法，其特征在于：所述基础原料在通过真空自耗电弧炉进行熔炼处理时，先将熔炼电流大小设置为160-190A，对基础原料进行持续熔炼，直至基础原料熔化成液态；此时再将熔炼电流大小提高至200-240A，对液态的基础原料持续熔炼2-3min；最后将熔炼电流大小提高至280-300A，继续对基础原料持续熔炼3-5min后完成单次的熔炼处理；为保证合金锭成分的均匀度，需要进行2-3次的反复熔炼处理。


3.根据权利要求1所述的一种高温诱导钛锆基合金表面耐蚀氧化层的制备方法，其特征在于：在通过超声波清洗机对钛锆基合金方形试样进行清洗时，先将钛锆基合金方形试样放置进丙酮溶液内进行清洗，清洗时间为10-15min；然后再将钛锆基合金方形试样放置进酒精溶液内进行清洗，清洗时间为10-15min；最后将钛锆基合金方形试样放入去离子水内进行清洗，清洗时间为10-15min。


4.根据权利要求1所述的一种高温诱导钛锆基合金表面耐蚀氧化层的制备方法，其特征在于：所述钛锆基合金方形试样表面在通过热风机进行吹干时，将热风机的出风口处倾斜指向钛锆基合金方形试样表面，使得其之间的夹角为45度，由于钛锆基合金方形试样表面的张力较大，对液体的吸附能力强，因此通过倾斜的热风对液体产生推力，加快钛锆基合金方形试样表面的干燥速率。


5.根据权利要求1所述的一种高温诱导钛锆基合金表面耐蚀氧化层的制备方法，其特征在于：所...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟华，马明臻，刘日平，刘罡，胡恩柱，胡坤宏，
申请(专利权)人：合肥学院，燕山大学，
类型：发明
国别省市：安徽;34