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一种TC11钛合金及其性能优化工艺制造技术

技术编号:12822965 阅读:100 留言:0更新日期:2016-02-07 13:15
本发明专利技术公开了一种TC11钛合金,其特征在于:其原料组分重量百分比为:Al:4.4-5.7%,Mo:4.4-5.7%,V:4.4-5.7%,Cr:0.5-1.5%,Fe:0.5-1.5%,C<0.1%,Zr:<0.3%,Si<0.15%,O<0.18%,N<0.05%,H<0.015%,其余为Ti。将原料按照常规方法合成TC11合金,然后将该合金与700-950℃下保温1h,后将给合金水冷、空冷或者在炉内降温至350℃以下即可。

【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TC11钛合金及其性能优化工艺
技术介绍
钛合金具有强度高而密度又小,机械性能好,韧性和抗蚀性能很好。另外,钛合金的工艺性能差,切削加工困难,在热加工中,非常容易吸收氢氧氮碳等杂质。还有抗磨性差,生产工艺复杂。钛的工业化生产是1948年开始的。航空工业发展的需要,使钛工业以平均每年约8%的增长速度发展。世界钛合金加工材年产量已达4万余吨,钛合金牌号近30种。使用最广泛的钛合金是T1-6Al-4V(TC4),T1-5Al-2.5Sn (TA7)和工业纯钛(TA1、TA2和TA3)。钛合金主要用于制作飞机发动机压气机部件,其次为火箭、导弹和高速飞机的结构件。60年代中期,钛及其合金已在一般工业中应用,用于制作电解工业的电极,发电站的冷凝器,石油精炼和海水淡化的加热器以及环境污染控制装置等。钛及其合金已成为一种耐蚀结构材料。此外还用于生产贮氢材料和形状记忆合金等。钛合金零部件尽管具有如此优越的性能,但距钛及其合金普遍应用在汽车工业中还有很大的距离,原因包括价格昂贵、成形性不好及焊接性能差等问题。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是:提供一种TC11钛合金及其性能优化工艺,以获得性能优异的钛合金。本专利技术的技术方案是:一种TC11钛合金,其原料组分重量百分比为:A1:4.4-5.7%, Mo:4.4-5.7%, V:4.4-5.7%, Cr:0.5-1.5%, Fe:0.5-1.5%, C〈0.1%, Zr:<0.3%,Si<0.15%, 0<0.18%, N<0.05%, H&lt;0.015%,其余为 Ti。将原料按照常规方法合成TC11合金,然后将该合金与700-95(TC下保温lh,后将给合金水冷、空冷或者在炉内降温至350°C以下即可。保温温度为:900°C,冷却方式为:在炉内降温至350°C以下。本专利技术的有益效果:TC11钛合金的微观组织、相组成和相结构随冷却速度及加热温度不同,基体中会出现不同比例、尺寸和形态的球状α相和片状α相,冷却过程中还可能出现更加细小的次生α相及粗大的β转变组织。β基体也会发生不同程度的回复、再结晶,高温淬火(850°C以上)还可能出现淬火ω相。α相形状、数量及尺寸等方面的变化是影响合金强度和塑性的关键因素。因此,只要合理的选择TC11钛合金的热处理相变工艺,即可获得较佳的金相组织和良好的综合机械性能。【附图说明】图1为炉冷条件下TC11钛合金拉伸性能一加热温度曲线。【具体实施方式】一种TC11钛合金,其原料组分重量百分比为:A1:4.4-5.7%,Mo:4.4-5.7%,V:4.4-5.7%, Cr:0.5-1.5%, Fe:0.5-1.5%, C〈0.1%, Zr:<0.3%, Si〈0.15%, 0〈0.18%, Ν〈0.05%,H〈0.015%,其余为Ti,将原料按照常规方法合成TCI 1合金,然后将该合金与700-95(TC下保温lh,后将给合金水冷、空冷或者在炉内降温至350°C以下即可。保温温度为:900°C,冷却方式为:在炉内降温至350°C以下。拉伸试验研究结果表明,水冷条件下TC11钛合金的抗拉强度随加热温度升高呈明显的下降趋势,根据σ b下降速度快慢大致可分为三个阶段:700?800°C温度区间下降最快,从llOOMPa迅速下降到900MPa左右;800°C?850°C区间σ b稳定在900MPa左右;σ b最低值出现在950°C,为830MPa左右。空冷条件下TC11钛合金抗拉强度随加热温度的变化规律与水冷条件下基本一致,σ b最低值出现在950°C,为800MPa左右。炉冷条件下TC11钛合金抗拉强度随加热温度升高呈先降后升的趋势。700°C退火时由于热应力消除不完全,合金抗拉强度高达1200MPa左右;700°C?800°C温度区间,σ b逐渐降低,在800°C达到最低值970MPa ;在8001:?1000°C温度区间退火时,合金强度又逐渐升高,900°C以上退火σ b保持在llOOMPa以上。TC11钛合金的微观组织、相组成和相结构分析表明,随冷却速度及加热温度不同,基体中会出现不同比例、尺寸和形态的球状α相和片状α相,冷却过程中还可能出现更加细小的次生α相及粗大的β转变组织。β基体也会发生不同程度的回复、再结晶,高温淬火(850°C以上)还可能出现淬火ω相。α相形状、数量及尺寸等方面的变化是影响合金强度和塑性的关键因素。【主权项】1.一种TC11钛合金,其特征在于:其原料组分重量百分比为:A1:4.4-5.7%,Mo:4.4-5.7%, V:4.4-5.7%, Cr:0.5-1.5%, Fe:0.5-1.5%, C〈0.1%, Zr:<0.3%, Si〈0.15%, 0〈0.18%,N〈0.05%, H〈0.015%,其余为 Tic2.如权利要求1所述的一种TC11钛合金的性能优化工艺,其特征在于:将原料按照常规方法合成TC11合金,然后将该合金与700-95(TC下保温lh,后将给合金水冷、空冷或者在炉内降温至350°C以下即可。3.根据权利要求2所述的一种一种TC11钛合金的性能优化工艺,其特征在于:保温温度为:900°C,冷却方式为:在炉内降温至350°C以下。【专利摘要】本专利技术公开了一种TC11钛合金,其特征在于:其原料组分重量百分比为:Al:4.4-5.7%,Mo:4.4-5.7%,V:4.4-5.7%,Cr:0.5-1.5%,Fe:0.5-1.5%,C&lt;0.1%,Zr:&lt;0.3%,Si&lt;0.15%,O&lt;0.18%,N&lt;0.05%,H&lt;0.015%,其余为Ti。将原料按照常规方法合成TC11合金,然后将该合金与700-950℃下保温1h,后将给合金水冷、空冷或者在炉内降温至350℃以下即可。【IPC分类】C22F1/18, C22C14/00【公开号】CN105296799【申请号】CN201410288057【专利技术人】周萌 【申请人】周萌【公开日】2016年2月3日【申请日】2014年6月25日本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种TC11钛合金,其特征在于:其原料组分重量百分比为:Al:4.4‑5.7%,Mo:4.4‑5.7%,V:4.4‑5.7%,Cr:0.5‑1.5%,Fe:0.5‑1.5%,C<0.1%,Zr:<0.3%,Si<0.15%,O<0.18%,N<0.05%,H<0.015%,其余为Ti。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:周萌
申请(专利权)人:周萌
类型:发明
国别省市:贵州;52

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