[發明專利]一種鈦基合金材料及其制備工藝

無效

• 申請號: 201210334164.9
• 申請日: 2012-09-11
• 公開（公告）號: CN102925748A
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發明（設計）人: 楊華斌;曹繼敏;樊夢婷;魏芬絨;羅斌莉;王爾崢;楊宏進;王衛民;毛江虹;紀春雨
• 申請（專利權）人: 西安賽特金屬材料開發有限公司
• 主分類號: C22C14/00
• 分類號: C22C14/00;C22C1/02
• 代理公司: 陜西電子工業專利中心 61205
• 代理人: 田文英

技術領域：

本發明屬于合金領域，涉及一種鈦基合金材料及其制備方法，尤其是一種切削性能優良的鈦基合金材料及其制備工藝。

背景技術：

現有的鈦基合金切削性能不是很好、加工難度大，在切削加工過程中存在以下一些問題：產品容易粘結、加工中易生成積削瘤，并且由于鈦基合金是熱的不良導體，在加工過程中產生的熱量大部分流向切削刃，容易導致切削刃局部溫度過高，使切削刃軟化；鈦合金切削時容易產生由擴散引起的月牙洼磨損。并且刀片材料中的碳粒子流入切屑，可轉位刀片受到侵蝕，切削區域會逐漸減弱，鈦合金材料的高強度增大了崩刃和塑性變形的危險。材料的彈性模量低，增大了振動的傾向，導致切屑刃一旦有積削瘤形成，刀片很快就會崩刃。

發明內容：

本發明的目的在于克服上述現有技術的缺點，提供一種切削性能優良的鈦基合金材料及其制備工藝。

本發明的目的是通過以下技術方案來解決的：

這種鈦基合金材料，其組成為Al≤8wt％、Ni≤8wt％、余量的Ti和不可避免的雜質。

所述鈦基合金材料，其組成優選為：Al?2-6wt％、Ni?0.5-6wt％、余量的Ti和不可避免的雜質。

所述鈦基合金材料，其組成優選為：Al?4-6wt％、Ni?1-5wt％、余量的Ti和不可避免的雜質。

所述鈦基合金材料，其組成優選為：Al?5-6wt％、Ni?1-3wt％、余量的Ti和不可避免的雜質。

一種鈦基合金材料的制備工藝，采用真空自耗熔煉方式，熔煉兩次以上。

采用型號為MCAO-I的高真空電弧熔煉設備熔煉，真空度為6.6×10^-3Pa；技術參數：引弧電流為＜700mA、保護氣體為純度為0.99999％的Ar氣、高真空電弧熔煉設備采用紫銅坩堝，紫銅坩堝直徑為：25mm、鎢電極行程為100mm，能夠360度回轉；采用高頻火花引弧、最高熔煉電流為1000A，長期工作為700-800A；電源電壓為26-44V；熔煉電流為330A。

本發明的鈦基合金材料，切削性能優良，容易被切削加工，并且該鈦基合金材料在切削加工過程中不容易產生粘結和生成積削瘤，提高加工效率，延長加工刀具的使用壽命。

具體實施方式：

下面對本發明做進一步詳細描述：

實施例1：一種鈦基合金材料，成份為：Al?2wt％、Ni?6wt％、余量的Ti和不可避免的雜質。

實施例2：一種鈦基合金材料，成份為：Al?4wt％、Ni?5wt％、余量的Ti和不可避免的雜質。

實施例3：一種鈦基合金材料，成份為：Al?5wt％、Ni?3wt％、余量的Ti和不可避免的雜質。

實施例4：一種鈦基合金材料，成份為：Al?2wt％、Ni?2wt％、余量的Ti和不可避免的雜質。

實施例5：一種鈦基合金材料，成份為：Al?6wt％、Ni?1wt％、余量的Ti和不可避免的雜質。

實施例6：一種鈦基合金材料，成份為：Al?6wt％、Ni?0.5wt％、余量的Ti和不可避免的雜質。

實施例7：一種鈦基合金材料，成份為：Al?1wt％、Ni?1.5wt％、余量的Ti和不可避免的雜質。

一種鈦基合金材料的制備工藝，采用真空自耗熔煉方式，熔煉兩次以上。

采用型號為MCAO-I的高真空電弧熔煉設備熔煉2遍，真空度為6.6×10^-3Pa；技術參數：引弧電流為＜700mA、保護氣體為純度為0.99999％的Ar氣、高真空電弧熔煉設備采用紫銅坩堝，紫銅坩堝直徑為：25mm、鎢電極行程為100mm，能夠360度回轉；采用高頻火花引弧、最高熔煉電流為1000A，長期工作為700-800A；電源電壓為26-44V；熔煉電流為330A。

本發明的鈦基合金材料與同規格常規TC4合金在加工過程中的性能對比如下：

1、矯直過程：本發明Φ2.6mm的鈦基合金盤料，經正玄矯直機，冷矯，矯直時頭尾不易斷，折斷的頻率是常規鈦合金TC4的25％左右。

2、磨削：本發明Φ2.6mm的鈦基合金材料直條，經磨削后，Φ2.4mm的直條表面質量較好。

3、拉花：以拉花出現異常響聲判斷磨具磨損，本發明Φ2.4mm的鈦基合金材料直條，拉花在250支至300支出現異常響聲既磨具出現磨損了；常規Φ2.4mm的TC4合金直條拉花時在150支至200支出現磨具磨損。相對地，本材料對刀具的磨損少，易于加工。