一種鈦基合金材料及其製備工藝的製作方法
2023-06-09 15:44:46
專利名稱：一種鈦基合金材料及其製備工藝的製作方法
技術領域：
本發明屬於合金領域，涉及一種鈦基合金材料及其製備方法，尤其是一種切削性能優良的鈦基合金材料及其製備工藝。
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，並且由於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窪磨損。並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
本發明的目的在於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製備工藝。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%、餘量的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 O. 5-6wt%、餘量的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 l-5wt%、餘量的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 l-3wt%、餘量的Ti和不可避免的雜質。一種鈦基合金材料的製備工藝，採用真空自耗熔煉方式，熔煉兩次以上。採用型號為MCAO-I的高真空電弧熔煉設備熔煉，真空度為6. 6X10_3Pa ;技術參數引弧電流為< 700mA、保護氣體為純度為O. 99999%的Ar氣、高真空電弧熔煉設備採用紫銅坩堝，紫銅坩堝直徑為25mm、鎢電極行程為100mm，能夠360度迴轉；採用高頻火花引弧、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，並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。
具體實施例方式下面對本發明做進一步詳細描述實施例I :一種鈦基合金材料，成份為Al 2wt%,Ni 6wt%、餘量的Ti和不可避免的雜質。實施例2 :—種鈦基合金材料，成份為Al 4wt%,Ni 5wt%、餘量的Ti和不可避免的雜質。實施例3 :—種鈦基合金材料，成份為Al 5wt%,Ni 3wt%、餘量的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%、餘量的Ti和不可避免的雜質。 實施例5 :—種鈦基合金材料，成份為Al 6wt%,Ni lwt%、餘量的Ti和不可避免的雜質。實施例6 :—種鈦基合金材料，成份為A1 6wt%,Ni O. 5wt%、餘量的Ti和不可避免的雜質。實施例7 :—種鈦基合金材料，成份為Al lwt%,Ni I. 5wt%、餘量的Ti和不可避免的雜質。一種鈦基合金材料的製備工藝，採用真空自耗熔煉方式，熔煉兩次以上。採用型號為MCAO-I的高真空電弧熔煉設備熔煉2遍，真空度為6. 6X10_3Pa ;技術參數引弧電流為< 700mA、保護氣體為純度為O. 99999%的Ar氣、高真空電弧熔煉設備採用紫銅坩堝，紫銅坩堝直徑為25mm、鎢電極行程為100mm，能夠360度迴轉；採用高頻火花引弧、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I、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，經磨削後，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，易於加工。4、螺母多工位加工(平頭、鑽孔攻絲、倒角、切分)本發明Φ2. 4mm的鈦基合金材料拉花直條，在轉速3500轉，攻絲出現毛刺在5-6條絲材加工時，成品量生產5000-6000枚/8小時生產率較高；常規Φ2. 4mm的TC4合金拉花直條，在轉速3000轉，攻絲出現毛刺在4-5條絲材加工時，成品量生產3500-4000枚/8小時，生產效率較低。5、分選檢驗本發明的鈦基合金材料成品合格率97% ;常規的TC4合金成品合格率 91%。如上對比分析，本發明的鈦基合金材料各項指標優於常規TC4合金，統計數據顯示其切削性能較好，可以作為常規TC4合金的替代品使用。以上所述，僅是本發明的較佳實施例而已，並非對本發明作任何形式上的限制，雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然而並非用以限定本發明，任何熟悉本專業的技術人員，在不脫離本發明技術方案範圍內，當可利用上述揭示的方法及技術內容作出些許的更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本發明技術方案的內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，仍屬於本發明技術方案的 範圍內。
權利要求
1.一種鈦基合金材料，其特徵在於其組成為Al ( 8wt%>Ni ( 8wt%、餘量的Ti和不可避免的雜質。
2.如權利要求I所述鈦基合金材料，其特徵在於其組成為A12-6wt%、NiO.5-6wt%, 餘量的Ti和不可避免的雜質。
3.如權利要求I所述鈦基合金材料，其特徵在於其組成為A14-6wt%、Nil-5wt%、餘量的Ti和不可避免的雜質。
4.如權利要求I所述鈦基合金材料，其特徵在於其組成為A15-6wt%、Nil-3wt%、餘量的Ti和不可避免的雜質。
5.如權利要求I所述鈦基合金材料的製備工藝，其特徵在於採用真空自耗熔煉方式熔煉二次以上。
全文摘要
本發明公開了一種鈦基合金材料及其製備工藝，這種鈦基合金材料的成份為，Al≤8wt％、Ni≤8wt％、餘量的Ti和不可避免的雜質；其製備工藝是採用真空自耗熔煉方式，熔煉兩次以上。本發明的鈦基合金材料，切削性能優良，容易被切削加工，並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。
文檔編號C22C14/00GK102925748SQ20121033416
公開日2013年2月13日 申請日期2012年9月11日 優先權日2012年9月11日
發明者楊華斌, 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 申請人:西安賽特金屬材料開發有限公司