一种含Gr、Mn合金元素的低成本钛合金制造技术

本发明专利技术涉及一种含Cr、Mn合金元素的钛合金，其组份和含量为：10~12wt%的铬，3~5wt%的锰，4~5wt%的铝，0.0~0.05wt%的氧，0.0~0.01wt%的碳，0.0~0.01wt%的氮，0.0~0.001wt%的氢，余量为钛。本发明专利技术的钛合金利用廉价的合金元素Cr、Mn作为钛合金的强化元素，不仅可以大幅降低钛合金的成本，而且拥有良好的机械性能。利用本发明专利技术可对钛合金的使用范围扩大和对钛合金市场的扩展具有非常重要的意义。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种钛合金，特别涉及一种含Cr、Mn合金元素的钛合金。
技术介绍
钛及钛合金因密度小、比强度高、耐腐蚀、耐高温、无磁、良好的生物相溶性等良好的综合性能而被广泛的应用于各个工业领域。2011年世界钢铁产量为14.9亿t，但是钛及钛合金的产量仅为27万t。由此我们不难发现钛及钛合金在各个工业领域的使用量非常低。限制其使用的最主要原因是其高昂的成本，在其成本结构中，原材料约占成本的40%。因此采用廉价的合金元素(如Fe、Cr、Mn等)代替昂贵的合金元素(如V、Zr、Nb、Mo等)来强化钛合金是降低钛合金成本的重要途径之一。 目前，国内外已成功开发的的低成本钛合金主要有:美国Timet公司以Fe作为合金元素开发的低成本高强钛合金T1-L 5Al-6.8Mo-4.5Fe (Timetal LCB)和汽车用钛Τ -6Α1-1.7Fe-0.1SiCTimetal 62S)。Timetal LCB合金可以像钢一样冷加工或温加工，性能与T1-1023相当，成本仅为T1-6A1-4V的78% ；Timetal 62S的性能优于Ti_6Al_4V，成本视产品形式可降低15°/Γ20%。日本东邦钛公司开发了用于文体市场的TIX (T1-Fe-O-N)系列低成本钛合金，由于使用了低廉的Fe、O、N而使合金成本大大降低，同时强度提高，热加工性明显改善。后来又研发出 T1-4.3Fe-7.1Cr (TFC)和 T1-4.3Fe_7.lCr-3.0Al (TFCA)两种医用合金。由于加入了 Fe、Cr，使成本低于其他钛合金。国内也开展了这方面的研究工作，通过合金设计手段，成功研制出采用廉价Fe-Mo中间合金代替昂贵合金元属V的Ti2LC和TiSLC低成本钛合金，两种合金的室温拉伸性能均优于TC4，对两种合金正在进行扩大试验。因此如何进一步降低钛合金的成本，扩大钛合金的使用范围是本
急待解决的问题。
技术实现思路
针对现有技术存在的缺陷，本专利技术的目的是提供一种含Cr、Mn合金元素的钛合金，是一种低成本钛合金。为实现上述目的，本专利技术的技术方案如下: 一种含Cr、Mn合金元素的钛合金，其组份和含量为:l(Tl2wt%的铬，3飞wt%的锰，4 5wt% 的铝，0.0 0.05wt% 的氧，0.0 0.01wt% 的碳，0.0 0.01wt% 的氮，0.0 0.001wt% 的氢，余量为钛。与现有技术相比，本专利技术具有如下的突出的实质性特点和显著地优点: 本专利技术的钛合金利用廉价的合金元素Cr、Mn作为钛合金的强化元素，不仅可以大幅降低钛合金的成本，而且拥有良好的机械性能，该合金性能与TC4相当、成本低廉，比TC4更低仅为TC4的48%，利用本专利技术可对钛合金的使用范围扩大和对钛合金市场的扩展具有非常重要的意义。具体实施例方式下面通过具体实施例对本专利技术作进一步说明，但并不意味着对本专利技术保护范围的限制。实施例1 将市售的海绵钛、纯铬、纯铝、纯锰，按表I的成分配比配料，在普通的箱式电阻炉中预处理(15(T200°C保温12个小时)，然后再分瓣式水冷铜坩埚中熔炼4次炼制成铸锭，铸锭加热到730°C，在横列式轧机上轧制成厚度为5mm的板材。轧制成的板材经表2热处理制度的热处理后，按国标GB/T228-2002的要求进行力学实验测试，其力学性能见表2。表I实施例1中合金的配比成分本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含Cr、Mn合金元素的钛合金，其特征在于，其组份和含量为：10~12wt%的铬，3~5wt%的锰，4~5wt%的铝，0.0~0.05wt%的氧，0.0~0.01wt%的碳，0.0~0.01wt%的氮，0.0~0.001wt%的氢，余量为钛。

【技术特征摘要】
1.一种含Cr、Mn合金元素的钛合金，其特征在于，其组份和含量为:l(Tl2wt%的 铬，3 5wt%的锰，4 5wt%的铝...

【专利技术属性】
技术研发人员：李重河，朱凯亮，鲁雄刚，江涛，邢方圆，王世华，吴广新，张捷宇，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：发明
国别省市：