专利名称：：一种钛合金Ti-811-1及其制备方法
技术领域：
：本发明涉及钛合金及其制备，具体地说是一种Ti-811-1钛合金及其制备方法。
背景技术：
：随着钛合金的不断发展，越来越需求高强度和高韧性的钛合金，一种钛合金Ti-811-l在制备过程中，中间合金直接加入钛里进行熔炼，避免了单纯的分别加入金属锡和金属铬的繁琐性，避免了由于金属单质熔点不一致，所施加的熔炼电流忽高忽低，不容易控制的现象，这样钛合金的制备熔炼过程稳定，且成份不容易偏析；现有的一种用钛合金熔炼的铝钛稀土化合物型中间合金(专利申请号94112628.5)，其抗氧化性能较好，但其成本较高，并且适应面较窄(用于单纯稀土型钛合金的熔炼)，不能满足现代钛合金生产多样化的要求。
发明内容本发明的目的在于提供一种成本低、适合于现代市场需求的晶粒细小、易于加工锻造,用此合金加工的板材其性能中的抗拉强度达到10001200MPa，延伸率1015%.的Ti-811-1钛合金及其制备(熔炼)方法。为实现上述目的，本发明采用的技术方案为一种Ti-811-1钛合金，按重量百分比计合金组成为，A1(7.2~7.8)%，Mo(0.64~0.74)%，V(0.850.95)。/。,Ti余量;较佳的合金组成为，Al7.55%，Mo0.7%，VO.9%,Ti为余量，所述Ti-811-1钛合金的制备方法采用真空自耗电极电弧熔炼法，以海绵钛为主料，以中间合金AlMo50或AlMo60、A1V40、铝豆、铝箔为配料；1)制备合金包..将原料AlMo50或AlMo60、A1V40、铝豆按所需比例采取层层铺料法，平摊于预定规格的铝箔中，并将其封好口压紧；2)制备电极按所需比例取海绵钛和合金包，将海绵钛分成份，首先平摊一层海绵钛，其上水平放l包合金包，然后每加一层海绵钛平摊后，水平放1包合金包，以此类推，最后在最上面平摊一层海绵钛，挤压成电极进行电弧熔炼。所述熔炼技术参数熔前真空度〈3Pa，漏气率3分钟《6Pa，熔炼真空度《3Pa，烙炼电流及补縮电流10KA/20-40分一9.5KA/3040分一9KA/70~80分一8KA/510分一7KA/13分一6KA/1~3分一5KA/1~3分一4KA/13分一3KA/13分一2.5KA/58分一2KA/1520分。本发明与现有技术相比，具有如下的有益效果1.便于钛合金的制备。本发明配料以合金包的形式均匀加入海绵钛中，用真空自耗电弧炉熔炼钛合金电流易控制，电损耗小，成本低，方便了钛合金的制备。2.成份均匀。按照本发明方法进行制备的Ti-811-l钛合金均匀，加工锻造，为后继加工奠定了坚实的基础。3.细化晶粒按照本发明方法进行制备的Ti-811-l钛合金，降低钼的含量，提高相变点,其晶粒细小，縮性和强度好，便于后继加工，可以提高加工产品成品率。4.合理的性能用本发明合金加工的板材，其性能中的抗拉强度高达10001200MPa，延伸率1015%。具体实施例方式本发明是在Ti-811-1钛合金的基础上，縮小了铝、钼、钒成份控制范围，通过现有的设备、独特的操作方法和熔炼工艺就可以获得新型Ti-811-1钛合金，下面通过实施例详述本发明。采用真空自耗电极电弧熔炼法按常规步骤进行，首先制备中间合金AlMo50或AlMo60、A1V40，其次按预算制备合金包、制备电极、电极烘干、电极焊接、装炉、真空自耗电极电弧熔炼、冷却、出炉、平头车皮、取样分析；实施例1.具体制备过程如下1.制备合金包将原料AlMo50或AlMo60、A1V40、铝豆采取层层铺料法，平摊于预定规格的铝箔中，并将其封好口压紧,贮存和运输要求水平；2.制备电极每节电极18kg25kg，将海绵钛分成4份，加3包合金包，每加一层海绵钛平摊后，水平放l包合金包，以此类推，挤压电极;3.电极烘干挤压完的电极主要放在烘干室内进行烘干，烘干温度为508(TC，以免电极受潮；4.挤压完的电极水平摆齐纵向焊接，焊点要牢固且不得氧化成蓝色；5.装炉用起动吊车将焊好的电极装炉、封炉；6.用真空自耗电极电弧炉进行熔炼，熔炼两次，熔炼技术参数熔炼一次锭时，熔前真空度〈Pa，漏气率3分钟《6Pa，熔炼真空度《3Pa，熔炼电流5.0KA6.0KA;熔炼二次铸锭时，熔前真空度〈3Pa，漏气率3分钟《6Pa，熔炼真空度《3Pa,熔炼电流及补縮电流8KA/1530分一7.5KA/20-25分一7KA/3-5分一6KA/35分一5KA/35分一4KA/3-5分—3KA/1~3分一2.0KA/1~3分—1.5KA/10~15分；7.冷却出炉:熔炼完后铸锭要求冷却,冷却到20(TC以下出炉,以免未冷却出炉的铸锭氧化、灼伤人员和发生其它危险。8.用车床平头且车掉表皮冷隔等缺陷；。、i9.、用^^，在铸锭头部及上、中、下分别取块状和屑状试样，送分析检实施例2.具体制备过程如下一1.制备合金包将原料AlMo50或AlMo60、A1V40、铝豆采取层层铺料法，平摊于预定规格的铝箔中，并将其封好口压紧，贮存和运输要求水平；2.制备电极每节电极38kg50kg将海绵钛分成5份，加4包合金包，每加一层海绵钛平摊后，水平放l包合金包，以此类推，挤压电极；3.电极烘干:挤压完的电极要主放在烘干室内进行烘干，烘干温度为150170°C，以免电极受潮.4.挤压完的电极水平摆齐纵向焊接，焊点要牢固且不得氧化成蓝色.5.装炉:用起动吊车将焊好的电极装炉、封炉6.用真空自耗电极电弧炉进行熔炼，熔炼两次,熔炼技术参数熔炼一次锭时，熔前真空度《Pa，漏气率3分钟《6Pa,熔炼真空度《3Pa,熔炼电流5.0KA7KA,熔炼二次铸锭时,熔前真空度〈3Pa，漏气率3分钟《6Pa，熔炼真空度《3Pa，熔炼电流及补缩电流10KA/2040分一9.5KA/3040分一9KA/70~80分一8KA/510分一7KA/13分一6KA/l-3分一5KA/13分一4KA/卜3分—3KA/1~3分一2.5KA/5~8分一2KA/15~20分.7.冷却出炉:熔炼完后铸锭要求冷却，冷却到20(TC以下出炉，以免未冷却出炉的铸锭氧化、灼伤人员和发生其它危险。8.用车床平头且车掉表皮冷隔等缺陷.9.用车床在铸锭头部及上、中、下分别取块状和屑状试样，送分析检测中心检测.实施例3.具体制备过程如下—一1.制备合金包将原料AlMo50或AlMo60、A1V40、铝豆采取层层铺料法,平摊于预定规格的铝箔中，并将其封好口压紧,贮存和运输要求水平.2.制备电极每节电极18kg25kg，将海绵钛分成4份,加3包合金包，每加一层海绵钛平摊后，水平放l包合金包，以此类推,挤压电极；3.电极烘干:挤压完的电极要主放在烘干室内进行烘干，烘干温度为80120°C，以免电极受潮.4.挤压完的电极水平摆齐纵向焊接，焊点要牢固且不得氧化成蓝色.5.装炉:用起动吊车将焊好的电极装炉、封炉6.用真空自耗电极电弧炉进行烙炼,熔炼三次,熔炼技术参数熔炼一次锭时,熔前真空度〈3Pa，漏气率3分钟《6Pa,熔炼真空度《3Pa，熔炼电流5.0KA6.0KA，熔炼二次铸锭时，熔前真空度〈3Pa，漏气率3分钟《6Pa，熔炼真空度《3Pa，烙炼电流7.0KA8.0KA，熔炼三次铸锭时,熔前真空度〈Pa,漏气率3分钟《6Pa,熔炼真空度《3Pa,熔炼电流及补縮电流10KA/2040分—9.5KA/3040分—9KA〃080分—8KA/510分一7KA/1~3分一6KA/13分一5KA/13分一4KA/1~3分一3KA/1~3分一2.5KA/58分一2KA/1520分.7.冷却出炉:熔炼完后铸锭要求冷却，冷却到20(TC以下出炉，以免未冷却出炉的铸锭氧化、灼伤人员和发生其它危险。8.用车床平头且车掉表皮冷隔等缺陷.9.用车床在铸锭头部及上、中、下分别取块状和屑状试样，送分析检测中心检测.实施例4.具体制备过程如下一一1.制备合金包将原料AlMo50或AlMo60、A1V40、铝豆采取层层铺料法,平摊于预定规格的铝箔中,并将其封好口压紧,贮存和运输要求水平.2.制备电极每节电极38kg50kg将海绵钛分成5份,加4包合金包，每加一层海绵钛平摊后，水平放l包合金包，以此类推，挤压电极.3.电极烘干:挤压完的电极要主放在烘干室内进行烘干，烘干温度为180200°C，以免电极受潮.4.挤压完的电极水平摆齐纵向焊接，焊点要牢固且不得氧化成蓝色.5.装炉:用起动吊车将焊好的电极装炉、封炉6.用真空自耗电极电弧炉进行熔炼，熔炼三次,熔炼技术参数熔炼一次锭时,熔前真空度〈3Pa,漏气率3分钟《6Pa,熔炼真空度《3Pa,熔炼电流6.0KA7.0KA，熔炼二次铸锭时,熔前真空度〈3Pa,漏气率3分钟《6Pa，熔炼真空度《3Pa,熔炼电流8KA9.0KA，熔炼三次铸锭时，熔前真空度〈3Pa，漏气率3分钟《6Pa,熔炼真空度《3Pa,熔炼电流及补縮电流10KA/2040分一10.5KA/3040分一10KA/7080分一9KA/5~10分一8KA/13分一7KA/1~3分一6KA/13分一5KA/13分一4KA/35分一3KA/58分一2.5KA/58分一2.0KA/15分.7.冷却出炉:熔炼完后铸锭要求冷却，冷却到200°C以下出炉,以免未冷却出炉的铸锭氧化、灼伤人员和发生其它危险。S.用车床平头且车掉表皮冷隔等缺陷.9.用车床在铸锭头部及上、中、下分别取块状和屑状试样，送分析检测中心检测.实施例1~4.按实施例1方法操作，与实施例1不同之处见表l,电流制度见上述制备过程1<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>权利要求1.一种Ti-811-1钛合金，其特征在于按重量百分比计合金组成为，Al7.2～7.8％，Mo0.64～0.74％，V0.85～0.95％，Ti为余量。2.按照权利要求1所述Ti-811钛合金，其特征在于按重量百分比计合金组成为，A17.55%，Mo0.7%，V0.9%，Fe《0.08%,C<0.05%，N《0.03%，H《0.01%，O《0.10%,Ti为余量。3.—种权利要求1所述Ti-811-1钛合金的制备方法，其特征在于采用真空自耗电极电弧熔炼法，以海绵钛为主料，以中间合金AlMo50或AlMo60、A1V40、铝豆和铝箔为配料；1)制备合金包将原料AlMo50或AlMo60、A1V40、铝豆按所需比例采取层层铺料法，平摊于预定规格的铝箔中，并将其封好口压紧；2)制备电极按所需比例取海绵钛和合金包，将海绵钛分成份，首先平摊一层海绵钛，其上水平放l包合金包，然后每加一层海绵钛平摊后，水平放1包合金包，以此类推，最后在最上面平摊一层海绵钛，挤压成电极进行电弧熔炼。4.按照权利要求3所述Ti-811-1钛合金的制备方法，其特征在于所述熔炼技术参数熔前真空度"Pa，漏气率3分钟《6Pa，熔炼真空度《3Pa，熔炼电流及补縮电流10KA/20~40分一9.5KA/30~40分一9KA〃0~80分一8KA/510分一7KA/13分一6KA/13分一5KA/1~3分一4KA/卜3分一3KA/1~3分一2.5KA/5~8分一2KA/1520分。5.按照权利要求3所述Ti-811-1钛合金的制备方法，其特征在于所述配料成份重量含量为，A17.2~7.8%，Mo0.640.74%，V0.850.95%，Ti为余量。6.按照权利要求5所述Ti-811-1钛合金的制备方法，其特征在于所述配料成份重量含量为，A17.55%，Mo0.7%，V0.9。/。，Ti为余量。全文摘要本发明涉及钛合金，具体说是一种钛合金及其制备方法，按重量百分比计合金组成为Ti余量，Al(7.2～7.8)％，Mo(0.64～0.74)％，V(0.85～0.95)％；熔炼技术参数熔前真空度＜3Pa，漏气率3分钟≤6Pa，熔炼真空度≤3Pa，熔炼电流及补缩电流2kA～10kA；制备过程首先制备中间合金AlMo50或AlMo60，AlV40，其次按预算制备电极、电极烘干、电极焊接、装炉、熔炼、冷却、出炉、车皮、取样分析；本发明的优点降低钼的含量，提高相变点，细化晶粒，易于加工锻造，用此合金加工板材或棒材性能中的抗拉强度在(1000～1200)MPa，延伸率在(10～15)％。文档编号C22C14/00GK101597704SQ20081001165公开日2009年12月9日申请日期2008年6月4日优先权日2008年6月4日发明者张忠世,郭树军申请人:东港市东方高新金属材料有限公司