[發明專利]一種Ti-Al-Nb-Zr-Mo耐腐蝕鈦合金及其制備方法

在審

• 申請號: 202011044395.7
• 申請日: 2020-09-28
• 公開（公告）號: CN112176219A
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發明（設計）人: 駱良順;蘇寶獻;王斌斌;王亮;蘇彥慶;郭景杰
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: C22C14/00
• 分類號: C22C14/00;C22C1/02;C22F1/18;C22F1/02
• 代理公司: 哈爾濱龍科專利代理有限公司 23206
• 代理人: 高媛

一種Ti?Al?Nb?Zr?Mo耐腐蝕鈦合金及其制備方法，屬于鈦合金技術領域。本發明的目的是為了進一步提高鈦合金的耐腐蝕性能，所述的鈦合金按質量百分比由下述原料組成：6％的Al，3％的Nb，6～40％的Zr，1％的Mo，余量為Ti。將合金原料熔煉后得到鑄態合金錠；將得到的鑄態合金錠進行退火處理，得到耐腐蝕鈦合金。本發明通過調整合金中Zr的含量，顯著提高了Ti合金的耐腐蝕性能。Zr與Ti屬于同一族，具有相似的物理化學性質，可以無限固溶。實驗結果表明，本發明中，Zr含量的增加使合金的抗腐蝕性能更加優異，與相同處理工藝獲得的對比合金相比，在鹽酸溶液中的抗腐蝕能力提升幅度達23.31～90.22％。

技術領域

本發明屬于鈦合金技術領域，具體涉及一種Ti-Al-Nb-Zr-Mo耐腐蝕鈦合金及其制備方法。

背景技術

近年來，我國實施了大量海洋石油鉆井平臺、海水淡化、核電、艦船及人工島礁建設等重大工程，對上述領域中大型裝備使用的各類腐蝕金屬管材及其連接件的需求呈大幅增長趨勢。由于金屬管材需要在復雜惡劣環境(強腐蝕、高溫、高壓、生物污著等)中應用，對其腐蝕性能有極高的要求。鈦及鈦合金具有密度低、比強度高、耐腐蝕性強等特點，尤其對海洋大氣環境侵蝕的免疫能力非常出色，是一種優質的輕型結構材料，被稱為“海洋金屬”，成為上述領域大型裝備中最為理想的選擇材料。除了海洋工程，鈦及鈦合金因其自身優異的性能也越來越廣泛地應用在生物醫學、化工、冶金等諸多領域。

隨著鈦及鈦合金應用領域的不斷擴展，其服役環境日益嚴苛，傳統鈦合金在腐蝕性能方面已經很難滿足當下的工程應用，因此研究開發更加耐腐蝕的新型鈦合金是當下的研究熱點之一。

發明內容

本發明的目的是為了進一步提高鈦合金的耐腐蝕性能，提供一種Ti-Al-Nb-Zr-Mo耐腐蝕鈦合金及其制備方法。

為實現上述目的，本發明采取的技術方案如下：

一種Ti-Al-Nb-Zr-Mo耐腐蝕鈦合金，所述的鈦合金按質量百分比由下述原料組成：6％的Al，3％的Nb，6～40％的Zr，1％的Mo，余量為Ti。

一種上述的Ti-Al-Nb-Zr-Mo耐腐蝕鈦合金的制備方法，所述方法為：

步驟一：將合金原料熔煉后得到鑄態合金錠；

步驟二：將步驟一得到的鑄態合金錠進行退火處理，得到耐腐蝕鈦合金。

本發明相對于現有技術的有益效果為：

(1)本發明通過調整合金中Zr的含量，顯著提高了Ti合金的耐腐蝕性能。Zr與Ti屬于同一族，具有相似的物理化學性質，可以無限固溶。實驗結果表明，本發明中，Zr含量的增加使合金的抗腐蝕性能更加優異，與相同處理工藝獲得的對比合金相比，在鹽酸溶液中的抗腐蝕能力提升幅度達23.31～90.22％。

(2)成本低，操作過程簡單，得到的合金具有優異的耐腐蝕性能。

附圖說明

圖1為Ti-6Al-3Nb-6Zr-1Mo合金20μm的金相圖；

圖2為Ti-6Al-3Nb-6Zr-1Mo合金10μm的掃描圖；

圖3為Ti-6Al-3Nb-10Zr-1Mo合金20μm的金相圖；

圖4為Ti-6Al-3Nb-10Zr-1Mo合金10μm的掃描圖；

圖5為Ti-6Al-3Nb-20Zr-1Mo合金20μm的金相圖；

圖6為Ti-6Al-3Nb-20Zr-1Mo合金10μm的掃描圖；

圖7為Ti-6Al-3Nb-40Zr-1Mo合金20μm的金相圖；