[發(fā)明專利]一種耐磨鈦合金材料及制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110007443.X
• 申請日: 2011-01-14
• 公開（公告）號: CN102051538A
• 公開（公告）日: 2011-05-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙浩峰;王玲;張?jiān)?/a>
• 申請（專利權(quán)）人: 南京信息工程大學(xué)
• 主分類號: C22C47/02
• 分類號: C22C47/02;C22C47/08;C22C49/11;C22C49/14;C22C14/00;C22C111/00;C22C121/02
• 代理公司: 南京匯盛專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32238
• 代理人: 張立榮

1.一種耐磨鈦合金材料，其特征在于：該材料以鈦合金為基體，在基體中分布著由合金鋼絲和鐵絲形成的金屬絲團(tuán)，所用合金鋼絲和鐵絲直徑均為1-2mm，材料中合金鋼絲與鐵絲的總體長度相當(dāng)，金屬絲團(tuán)的直徑為10-15cm，兩種金屬絲占材料的體積百分比為10-35%；

鈦合金基體的化學(xué)成分的重量百分含量：Al為1-1.5%，Cu?為4％～6％，Zr?為0.02％～0.04％，Gd?為1％～3％，Si?為0.8％～1.5％，其余為Ti；

合金鋼絲的化學(xué)成分的重量百分含量：C?為0.32%-0.45%；Cr?為4.75%-5.5%；Mo?為1.1%-1.75%；Si?為0.8%-1.2%,其余為Fe；

鐵絲的化學(xué)成分的重量百分含量為：C為0.05-0.09%，Si為0.2%～0.3%,Mn為0.25-0.35%,?P<0.02%,?S?<0.025%,其余為Fe。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐磨鈦合金材料，其特征在于：所述基體中還分布有TiN顆粒。

3.一種耐磨鈦合金材料的制備方法，其特征在于：它包括以下步驟：

合金鋼絲及滲氮鐵絲的準(zhǔn)備：分別取直徑為1-2mm、成分重量百分含量：C?為0.32%-0.45%；Cr?為4.75%-5.5%；Mo?為1.1%-1.75%；Si?為0.8%-1.2%,其余為Fe的合金鋼絲；以及直徑為1-2mm、成分重量百分含量：C為0.05-0.09%，Si為0.2%～0.3%,Mn為0.25-0.35%,?P<0.02%,?S?<0.025%,其余為Fe的鐵絲；合金鋼絲與鐵絲二者的總體長度相當(dāng)，控制合金鋼絲和鐵絲兩種金屬絲占材料的體積百分比為10-35%；按常規(guī)方法在鐵絲表面進(jìn)行滲氮處理制備滲氮鐵絲；滲氮層的厚度為200-300微米；

按清潔球生產(chǎn)的常規(guī)方法將上述合金鋼絲與滲氮鐵絲各取一根絲形成球狀的混合雙絲金屬絲團(tuán)，金屬絲團(tuán)直徑為10-15cm，將若干金屬絲團(tuán)放入鑄型下型型腔中，金屬絲團(tuán)的松緊程度由合金鋼絲和鐵絲共占材料的體積百分比決定，保證金屬絲團(tuán)正好放滿鑄型；布置完畢后，將鑄型的上型蓋于下型上，合箱完畢后等待合金液澆注；

鈦合金基體的準(zhǔn)備：按重量百分含量Al為1-1.5%，?Cu?為4％～6％，Zr?為0.02％～0.04％，Gd?為1％～3％，Si?為0.8％～1.5％，其余為Ti進(jìn)行配料；將鈦合金基體在感應(yīng)電爐中熔化制備鈦合金液，熔化溫度為1690-1720℃；

將上述鈦合金液澆入裝有金屬絲團(tuán)的干砂鑄型，液態(tài)合金液將合金鋼絲及滲氮鐵絲包圍，然后冷卻凝固，得到以鈦合金為基體的其中分布有金屬絲團(tuán)的耐磨材料。