一种新型钛锆合金材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种新型钛锆合金材料及其制备方法，按重量百分比计，该合金材料成分为：钛20％

【技术实现步骤摘要】
一种新型钛锆合金材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及合金材料领域，具体是指一种新型钛锆合金材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]由于钛、锆及其合金材料具有高的拉伸强度及屈服强度，同时具备密度小，重量轻，惰性好以及低过敏性等特点，随着近年来国民经济的发展，钛、锆及其合金材料被越来越多的应用于各种民用领域，如牙科，骨科植入，体育用品，建筑装饰等；
[0003]随着钛、锆及其合金材料应用的增加，人们对于产品的表面颜色要求日渐提高，这其中又以黑色系应用场景居多；
[0004]电镀或者阳极氧化是目前改变钛，锆及其合金材料表面颜色的主流方法，通过电镀或者阳极氧化可以在材料表面形成一层薄薄的涂层，但是这些方法形成的涂层耐磨性较差，很容易划伤，且电镀或者阳极氧化的过程需要用到一些化学试剂，有些化学试剂具有毒性，对人体健康具有一定危害性。

技术实现思路

[0005]本专利技术要解决的技术问题是克服上述技术的缺陷，提供一种新型钛锆合金材料及其制备方法。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术提供的技术方案为一种新型钛锆合金材料，按重量百分比计，该合金材料成分为：钛20％
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70％、锆30
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80％、铌0.1％
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25％，其余为不可避免的微量杂质。
[0007]进一步地，按重量百分比计，该合金材料成分为：钛21.1％、锆78.5％、铌0.1％，其余为不可避免的微量杂质。
[0008]进一步地，按重量百分比计，该合金材料成分为：钛20.5％、锆65.6％、铌13.6％，其余为不可避免的微量杂质。
[0009]进一步地，所述不可避免的微量杂质包括碳、氢、氧、氮，且不可避免的微量杂质合计＜0.4％。
[0010]进一步地，所述一种新型钛锆合金材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
[0011]步骤1)按重量百分比取用钛、锆、铌，并将三者进行混料后，压制成电极，在真空自耗炉中熔炼两至三次，得到合金铸锭；
[0012]步骤2)将步骤1所得合金铸锭进行扒皮，切去冒口和尾部后，经过开坯锻造，制成板坯或棒坯，再进行轧制，得到板材或者棒材。
[0013]进一步地，所述步骤1中真空自耗炉的熔炼的真空度为0.1
‑
10Pa。
[0014]进一步地，所述步骤1中所述钛为海绵钛，所述锆为海绵锆，所述铌为纯铌颗粒。
[0015]进一步地，所述步骤2中开坯锻造的温度为1150℃
‑
1250℃。
[0016]进一步地，所述步骤2中轧制的温度为980
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1100℃。
[0017]本专利技术与现有技术相比的优点在于：利用本专利技术的新型钛锆合金，可以不需要电
镀或者阳极氧化，只需要在大气环境中加热到一定温度，即可使工件表面形成一层黑色的保护膜，操作简单方便，且形成的保护膜具有较高的硬度及耐磨性。
具体实施方式
[0018]下面结合实施例对本专利技术一种新型钛锆合金材料及其制备方法做进一步的详细说明。
[0019]实施例1
[0020]一种新型钛锆合金材料，按重量百分比计，该合金材料成分为：钛21.1％、锆78.5％、铌0.1％，其余为不可避免的微量杂质；
[0021]所述一种新型钛锆合金材料的制备方法，包括以下步骤：按重量百分比取用钛、锆、铌，其中所述钛为海绵钛，所述锆为海绵锆，所述铌为纯铌颗粒，将三者进行混料后，压制成电极，在真空自耗炉中熔炼两至三次，得到合金铸锭，其中真空自耗炉的熔炼的真空度为0.1
‑
10Pa；然后将合金铸锭进行扒皮，切去冒口和尾部后，经过开坯锻造，制成板坯或棒坯，再进行轧制，得到板材或者棒材，其中所述开坯锻造的温度为1150℃
‑
1250℃，所述轧制的温度为980
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1100℃；
[0022]将所得板坯或棒坯，在大气环境中进行加热，所得板坯或棒坯均可通过在大气中加热，在表面形成黑色的保护膜。
[0023]实施例2
[0024]一种新型钛锆合金材料，按重量百分比计，该合金材料成分为：钛20.5％、锆65.6％、铌13.6％，其余为不可避免的微量杂质；
[0025]所述一种新型钛锆合金材料的制备方法，包括以下步骤：按重量百分比取用钛、锆、铌，其中所述钛为海绵钛，所述锆为海绵锆，所述铌为纯铌颗粒，将三者进行混料后，压制成电极，在真空自耗炉中熔炼两至三次，得到合金铸锭，其中真空自耗炉的熔炼的真空度为0.1
‑
10Pa；然后将合金铸锭进行扒皮，切去冒口和尾部后，经过开坯锻造，制成板坯或棒坯，再进行轧制，得到板材或者棒材，其中所述开坯锻造的温度为1150℃
‑
1250℃，所述轧制的温度为980
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1100℃；
[0026]将所得板坯或棒坯，在大气环境中进行加热，所得板坯或棒坯均可通过在大气中加热，在表面形成黑色的保护膜。
[0027]实施例3
[0028]选取实施例1所得板坯或棒坯、实施例2所得板坯或棒坯、市售钛合金样品，并对实施例1所得板坯或棒坯、实施例2所得板坯或棒坯通过在大气中加热，在表面形成黑色的保护膜；所述市售钛合金样品通过阳极氧化的方法形成黑色涂层；
[0029]然后分别使用CETR UMT22型微观摩擦试验机进行磨损实验，实验结果如下表所示：
[0030] 实施例1实施例2市售钛合金样品磨损质量(g)0.0010.00120.015
[0031]从上表中可以看出，本专利技术中的钛锆合金材料比用阳极氧化发黑的市售钛合金样品的耐磨性有显著提高。
[0032]通过上述实施例可知，利用本专利技术的新型钛锆合金，可以不需要电镀或者阳极氧
化，只需要在大气环境中加热到一定温度，即可使工件表面形成一层黑色的保护膜，操作简单方便，且形成的保护膜具有较高的硬度及耐磨性。
[0033]以上对本专利技术及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本专利技术创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本专利技术的保护范围。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新型钛锆合金材料，其特征在于，按重量百分比计，该合金材料成分为：钛20％
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70％、锆30
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80％、铌0.1％
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25％，其余为不可避免的微量杂质。2.根据权利要求1所述的一种新型钛锆合金材料，其特征在于，按重量百分比计，该合金材料成分为：钛21.1％、锆78.5％、铌0.1％，其余为不可避免的微量杂质。3.根据权利要求1所述的一种新型钛锆合金材料，其特征在于，按重量百分比计，该合金材料成分为：钛20.5％、锆65.6％、铌13.6％，其余为不可避免的微量杂质。4.根据权利要求1至3任意一项所述的一种新型钛锆合金材料，其特征在于：所述不可避免的微量杂质包括碳、氢、氧、氮，且不可避免的微量杂质合计＜0.4％。5.根据权利要求1至3任意一项所述的一种新型钛锆合金材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘建尊，
申请(专利权)人：东莞市宝泰材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：