[發(fā)明專利]一種日用品用鈦合金及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010052617.3
• 申請日: 2020-01-17
• 公開（公告）號: CN111172424B
• 公開（公告）日: 2021-03-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 葛鵬;劉宇;侯鵬;廖強(qiáng);席錦會;王瑞琴
• 申請（專利權(quán)）人: 西部金屬材料股份有限公司
• 主分類號: C22C14/00
• 分類號: C22C14/00;C22C1/02;C22F1/18;C22F1/02
• 代理公司: 北京高沃律師事務(wù)所 11569
• 代理人: 趙曉琳

本發(fā)明屬于合金技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種日用品用鈦合金及其制備方法。本發(fā)明提供了一種日用品用鈦合金，以質(zhì)量百分含量計，包括以下元素：Mo 0.8％～2.3％、Fe 0.5％～1.5％、O≤0.15％、余量的Ti和不可避免的雜質(zhì)。本發(fā)明中Mo的加入能顯著細(xì)化晶粒，Mo和Fe可協(xié)同提高材料的強(qiáng)度和硬度，通過特定含量的Mo、Fe和O相配合，有利于降低日用品用鈦合金的晶粒尺寸，提高日用品用鈦合金的延伸率、拋光性等加工性能。實施例表明，本發(fā)明提供的日用品用鈦合金平均晶粒尺寸≤10μm，室溫下抗拉強(qiáng)度為517～649MPa，延伸率為43～60％，布氏硬度可達(dá)184～210，具有良好的力學(xué)性能和加工性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于合金技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種日用品用鈦合金及其制備方法。

背景技術(shù)

鈦是世界公認(rèn)的健康無毒元素，是唯一對人的味覺神經(jīng)沒有任何影響的金屬。鈦因具有對人體無害、輕盈、強(qiáng)抗腐蝕性、皮膚不過敏、無金屬異味、不易生銹的優(yōu)點(diǎn)，廣泛用于杯子、鍋具等高端日用品的制造。日用品用純鈦為不額外添加氧的工業(yè)純鈦，強(qiáng)度低，室溫抗拉強(qiáng)度僅280～350MPa，其布氏硬度僅為100～130，抗磨損性能差，極易產(chǎn)生刮蹭劃痕或使用變形；高氧純鈦雖然強(qiáng)度提升，但工藝性顯著下降，難以滿足冷成形要求。

目前，人們常常通過加入合金元素來改善純鈦或高氧純鈦的力學(xué)性能和工藝性，但鈦合金中常添加的Al、Cr、Ni、Mn等元素，人體慢慢累積到一定量會危害人體健康，不宜用作日用品；Zr、Nb等元素偏貴，難以滿足日用品經(jīng)濟(jì)性要求。此外，中國發(fā)明專利CN102828058A提供了一種名義成分為Ti-2.5Mo-1.5Fe的鈦合金，中國專利申請CN109732084A提供了一種名義成分為Ti-6Mo-2～6Fe的鈦合金，但以上發(fā)明專利中成品鈦合金為魏氏組織，晶粒尺寸粗大，其提供的鈦合金用于合金零件或汽車、航天等領(lǐng)域，并非適用于日用品。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種日用品用鈦合金及其制備方法，本發(fā)明提供的日用品用鈦合金具有強(qiáng)度和硬度高、晶粒細(xì)小、易拋光的特點(diǎn)，具有良好的加工性能，滿足日用品用鈦合金使用需求。

為了實現(xiàn)上述發(fā)明的目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：

本發(fā)明提供了一種日用品用鈦合金，以質(zhì)量百分含量計，包括以下元素：

Mo 0.8％～2.3％、Fe 0.5％～1.5％、O≤0.15％、余量的Ti和不可避免的雜質(zhì)。

優(yōu)選的，所述日用品用鈦合金的抗拉強(qiáng)度≥500MPa，屈服強(qiáng)度≥480MPa，延伸率≥40％，布氏硬度≥180，平均晶粒尺寸≤10μm。

優(yōu)選的，以質(zhì)量百分含量計，所述日用品用鈦合金包括以下元素：

Mo 0.8％、Fe 1.5％、O 0.13％、余量的Ti和不可避免的雜質(zhì)；

或Mo 1.0％、Fe 1.0％、O 0.10％、余量的Ti和不可避免的雜質(zhì)；

或Mo 1.5％、Fe 1.0％、O 0.11％、余量的Ti和不可避免的雜質(zhì)；

或Mo 1.8％、Fe 0.8％、O 0.15％、余量的Ti和不可避免的雜質(zhì)；

或Mo 2.3％、Fe 0.5％、O 0.12％、余量的Ti和不可避免的雜質(zhì)。

本發(fā)明還提供了上述技術(shù)方案所述日用品用鈦合金的制備方法，包括以下步驟：

提供板坯；

將所述板坯依次進(jìn)行熱軋、半成品退火、冷軋和成品退火，得到所述日用品用鈦合金。

優(yōu)選的，所述板坯的制備方法包括：將合金原料進(jìn)行真空自耗電弧熔煉，得到鑄錠；將所述鑄錠進(jìn)行鍛造，得到板坯；