[發明專利]Ti－6Al－4V合金感應凝殼熔煉過程液態置氫細化凝固組織的方法

無效

• 申請號: 200710072793.8
• 申請日: 2007-09-12
• 公開（公告）號: CN101121969A
• 公開（公告）日: 2008-02-13
• 發明（設計）人: 蘇彥慶;張月紅;郭景杰;吳士平;丁宏升;傅恒志
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: C22C1/02
• 分類號: C22C1/02;C22C1/03;C22F1/18
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所
• 代理人: 王吉東

1、Ti-6Al-4V合金感應凝殼熔煉過程液態置氫細化凝固組織的方法，其特征在于它的具體步驟為：

步驟一、將Ti-6Al-4V合金的爐料裝入感應凝殼熔煉爐的坩堝(4)中；

步驟二、稱取含有步驟一中所述爐料質量0.09％～0.2％的TiH₂的預制棒(2)；

步驟三、將步驟二獲得的預制棒(2)緊固于感應凝殼熔煉爐中位于坩堝(4)上方的送料桿(1)的下端；

步驟四、關閉感應凝殼熔煉爐的熔化室(3)的門，抽真空至10^-1～10^-2Pa，反充高純氬氣至300-600Pa，反復3次；

步驟五、控制熔化室(3)內高純氬氣壓力在400～700Pa；

步驟六、接通感應凝殼熔煉爐內的感應加熱線圈(6)的電源，逐步增加電源功率，提高坩堝(4)中爐料的溫度，直到坩堝(4)內的爐料全部熔化，然后保溫5～7分鐘；

步驟七、向熔池(5)內浸入預制棒(2)，當預制棒(2)完全浸入到熔池(5)中后，立即提升送料桿(1)，然后停止加熱；

步驟八、待坩堝(4)內爐料凝固并冷卻到300℃以下，破真空，取出已凝固的爐料，室溫冷卻；

所述預制棒(2)由TiH₂粉末、Al-85％V中間合金粉末和鋁粉末組成，所述TiH₂粉末、Al-85％V中間合金粉末和鋁粉末的質量比為：M_TiH2:M_Al-85％v:M_Al＝10.4:4.7:5.3。

2、根據權利要求1所述的Ti-6Al-4V合金感應凝殼熔煉過程液態置氫細化凝固組織的方法，其特征在于所述預制棒(2)的孔隙率5～20％。

3、根據權利要求1所述的Ti-6Al-4V合金感應凝殼熔煉過程液態置氫細化凝固組織的方法，其特征在于所述Al-85％V中間合金粉末和鋁粉末的粉末顆粒直徑為10～100μm。

4、根據權利要求1所述的Ti-6Al-4V合金感應凝殼熔煉過程液態置氫細化凝固組織的方法，其特征在于在步驟七中，預制棒(2)浸入過程工藝參數為：從懸掛位置下降到鈦合金熔池(5)液面的下降速度為200～260cm/min，預制棒(2)開始浸入鈦合金熔池(5)的速度為50～80cm/min；送料桿(1)向上提拉的速度為300～350cm/min。

5、根據權利要求1所述的Ti-6Al-4V合金感應凝殼熔煉過程液態置氫細化凝固組織的方法，其特征在于在步驟二中所述的預制棒(2)中含有步驟一中所述爐料質量0.09％～0.11％的TiH₂；

在步驟六中，加熱到爐料全部熔化后，繼續加熱至過熱40℃～80℃后，保溫5～7分鐘；

在步驟七中，當預制棒(2)完全浸入到熔池(5)中并提升完送料桿(1)后，保溫60s～90s，然后再停止加熱。

6、根據權利要求1所述的Ti-6Al-4V合金感應凝殼熔煉過程液態置氫細化凝固組織的方法，其特征在于在步驟二中所述的預制棒(2)中含有步驟一中所述爐料質量0.12％～0.14％的TiH₂；

在步驟六中，加熱到爐料全部熔化后，繼續加熱至過熱40℃～80℃后，保溫5～7分鐘；

在步驟七中，當預制棒(2)完全浸入到熔池(5)中并提升完送料桿(1)后，保溫60s～90s，然后再停止加熱。

7、根據權利要求1所述的Ti-6Al-4V合金感應凝殼熔煉過程液態置氫細化凝固組織的方法，其特征在于在步驟二中所述的預制棒(2)中含有步驟一中所述爐料質量0.12％～0.14％的TiH₂；

在步驟六中，加熱到爐料全部熔化后，繼續加熱至過熱40℃～80℃后，保溫5～7分鐘；

在步驟七中，當預制棒(2)完全浸入到熔池(5)中并提升完送料桿(1)后，保溫100s～150s，然后再停止加熱。

8、根據權利要求1所述的Ti-6Al-4V合金感應凝殼熔煉過程液態置氫細化凝固組織的方法，其特征在于在步驟二中所述的預制棒(2)中含有步驟一中所述爐料質量0.16％～0.18％的TiH₂；

在步驟六中，加熱到爐料全部熔化后，繼續加熱至過熱40℃～80℃后，保溫5～7分鐘；

在步驟七中，當預制棒(2)完全浸入到熔池(5)中并提升完送料桿(1)后，保溫100s～150s，然后再停止加熱。