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一种高塑中强钛合金

阅读：714发布：2021-02-27

IPRDB可以提供一种高塑中强钛合金专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明涉及一种高塑中强钛合金，可用于制造高尔夫球头上、下盖板，也可应用于化工、电力、机械和宇航等其他领域。其特征在于组份的重量百分比为：铝为2～4、钼为0.5～2、钒为0.5～2、镐为0.5～2、余量为Ti和不可避免的杂质。采用了常规的合金化熔炼工艺，原料均匀混制后制备成电极，经真空自耗电弧熔炼成锻造用的铸锭，在水压机或空气锤上锻造成板坯，板坯在轧机上轧制成板材。与现有技术相比，由于合金铝强度当量和钼强度当量的增加，有效提高了合金的强度；同时由于钼和钒这两种同晶型β稳定元素的加入，不仅改善了合金的加工性能；还细化了晶粒，提高了材料的弯曲、折弯、冲压等工艺性能。，下面是一种高塑中强钛合金专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种高塑中强钛合金，其特征在于组份的重量百分比为：铝为2～4、钼为0.5～2、钒为0.5～2、镐为0.5～2、余量为Ti和不可避免的杂质。

2. —种制备权利要求1所述的高塑中强钛合金的方法，其特征在于步骤如下：步骤l:按上述重量百分比配料、混料、压制成自耗电极；步骤2:在真空自耗电电弧炉中一次熔炼，坩埚规格为O110mm，熔炼电压27〜32V，电流2500〜3200A; 步骤3:在真空自耗电电弧炉中二次熔炼得到铸锭，坩埚规格为O150mm，熔炼电压29〜3 IV，电流4000〜5000A。

3. 根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于将铸锭制备成板材的步骤在于：步骤1:将步骤3得到的铸锭加热至1100〜120(TC，然后锻成厚度70〜80mm的板坯；步骤2:清理板坯表面缺陷后加热至85(rC〜92(TC轧制成厚度4.0〜5.0mm的板坯；步骤3:再加热至850°C〜900轧制成厚度2.5〜3.0mm的板坯；步骤4:板坯经750。C退火、修磨，在1200冷轧机上轧制到1.5〜1.8mm; 步骤5:经75(TC/30'退火后冷轧到1.0〜1.2mm,经脱油、退火碱酸洗得到成品板材。

说明书全文

一种高塑中强钛合金

技术领域

本发明涉及一种高塑中强钛合金，可用于制造高尔夫球头上、下盖板，也可应用于化工、电力、机械和宇航等其他领域。背景技术
钛及其合金具有重量轻、强度大、耐热性强、耐腐蚀等许多优点，被誉为"崛起的第三金属"，是一种重要的战略金属材料，对国民经济的发展、建设具有重要作用。近些年，钛在制造体育用品方面获得了越来越广泛的应用。比如，在高尔夫球头的制造中就大量使用了钛合金。冲压成形+焊接是高尔夫球头的一种生产方法,打击面一般用
高强度钛合金,如:Ti-1023、 Ti-153、 SP700等。上盖板和下盖板一般用中等强度的钛合金板，如：TC1、 J1T-3B、 TA3、 Ti-3A1-2.5V、 Ti-4Zr等。在制作上、下盖板的钛合金中，Ti-4Zr钛合金的用量很大，但在使用过程中发现Ti-4Zr钛合金的强度、硬度偏低，使用效果不太理想。在日益激烈的市场竞争中，用户希望能够开发一种冷成型能力与 Ti-4Zr相当，强度比Ti-4Zr稍高、价格较低的钛合金来制造上盖板。发明内容
要解决的技术问题
为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种高塑中强钛合金，采用铝、钼和钒元素代替Ti-4Zr合金中的部分锆，是一种塑性与Ti4Zr钛合金相当、强度稍高的钛
厶会
技术方案
高塑中强钛合金，其特征在于组份的重量百分比为：铝为2〜4、钼为0.5〜2、钒为0.5〜2、镐为0.5〜2、余量为Ti和不可避免的杂质。一种制备上述高塑中强钛合金的方法，其特征在于步骤如下：步骤l:按上述重量百分比配料、混料、压制成自耗电极；
步骤2:在真空自耗电电弧炉中一次熔炼，坩埚规格为（D110mm,熔炼电压27〜 32V，电流2500〜3200A;
步骤3:在真空自耗电电弧炉中二次熔炼得到铸锭，坩埚规格为（D150mm，熔炼电压29〜31V，电流4000〜5000A。
根据上述的制备方法得到的铸锭可以加工制备成板材的步骤在于：
步骤1:将步骤3得到的铸锭加热至1100〜1200°C，然后锻成厚度70〜80mm的板坯；
步骤2:清理板坯表面缺陷后加热至85(TC〜92(rC轧制成厚度4.0〜5.0mm的板坯；步骤3:再加热至850°C〜900轧制成厚度2.5〜3.0mm的板坯；步骤4:板坯经75(TC退火、修磨，在1200冷轧机上轧制到1.5〜1.8mm; 步骤5:经75(TC/30'退火后冷轧到1.0〜1.2mm，经脱油、退火碱酸洗得到成品板材。
有益效果
本发明的高塑中强钛合金，与Ti-4Zr相比，本发明在降低锆含量的基础上加入了铝、钼和钒元素。由于合金铝强度当量和钼强度当量的增加，有效提高了合金的强度; 同时由于钼和钒这两种同晶型(3稳定元素的加入，不仅改善了合金的加工性能；还细化了晶粒，提高了材料的弯曲、折弯、冲压等工艺性能。
本发明提供的钛合金采用了常规的合金化熔炼工艺、加工工艺，有利于工业化生产。其中各组元主要采用中间合金的形式配入，经原料均匀混制，制备成电极，经真空自耗电弧熔炼成锻造用的铸锭，在水压机或空气锤上锻造成板坯，板坯在轧机上轧制成板材，板材经热处理后进行性能测试。经不同温度退火后检测其力学性能，Rm=700〜795MPa， Rp0.2=675~780MPa， 227〜38%, 70°。本发明钛合金的性能和Ti-4Zr钛合金的性能数据详见表1。从表1数据可见，经700。C左右退火后，其力学性能可满足Rn^700MPa， Rp0.2^675MPa， 5^25%和 70。的要求，强度明显高于Ti-4Zr钛合金，比较适合用来制造高尔夫球头。表1本发明合金和Ti-4Zr钛合金的性能table see original document page 5

Ti-4Zr钛合金 (1.0〜2.0mm板材） M态 560〜675 500 34〜40 >70附图说明图l:退火态显微组织(x500)具体实施方式现结合实施例、附图对本发明作进一步描述：实施例1:按下述配方：Ah 2.7%， Mo: 0.85%， V: 0.76%， Zr: 0.8%，余量为Ti和不可避免的杂质，采用一级海绵钛，Al-V、 Al-Mo和纯Zr，按上述重量百分比配料、混料、压制成自耗电极，在真空自耗电电弧炉中进行两次熔炼，其中一次柑埚规格为
OllOmm，熔炼电压27〜32V，电流2500〜3200A; 二次熔炼坩埚规格为O150mm，熔炼电压29〜31V，电流4000〜5000A。铸锭经1100〜120(TC加热，锻成厚度80mm 的板坯，清理板坯表面缺陷。加热至90(TC左右轧制成厚度4.5mm的板坯，再加热至 85(TC左右轧制成厚度2.8mm的板坯。板坯经75(TC退火、修磨，在1200冷轧机上轧制到1.8mm，经750'C/30'退火后，最终冷轧到1.18mm，经脱油、退火碱酸洗等工序得到成品板材。成品板材的力学性能见表2。
表2实施例l的性能

table see original document page 6

实施例2:
按下述配方：Ah 4.0%, Mo: 0.6%, V: 0.9%, Zr: 0.7%，余量为Ti和不可避免的杂质，采用一级海绵钛，Al-V、 Al-Mo和纯Zr'按上述重量百分比配料、混料、压制成自耗电极，在真空自耗电电弧炉中进行两次熔炼，其中一次坩埚规格为 OllOmm，熔炼电压27〜35V，电流2500〜3300A; 二次熔炼坩埚规格为OU50mm，熔炼电压29〜33V，电流4000〜5300A。铸锭经1100〜120(TC加热'锻成厚度70mm 的板坯，清理板坯表面缺陷。加热至100(TC左右轧制成厚度4.5mm的板坯，再加热至 94(TC左右轧制成厚度2.8mm的板坯。板坯经820。C退火、修磨，在1200冷轧机上轧制到1.8mm，经820。C/30'退火后，最终冷轧到1.18mm，经脱油、退火碱酸洗等工序得到成品板材。成品板材的力学性能见表3。表3实施例2的性能

table see original document page 7

实验表明：从实施例l和实施例2的合金综合性能可以看出，本发明的中强高塑可焊钛合金的综合性能优于Ti-4Zr钛合金，能够满足高尔夫球头盖板制作及其他民用行业的用材需要。

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