一种tc4钛合金及其性能优化工艺的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种TC4钛合金及其性能优化工艺。
【背景技术】
[0002]钛合金具有强度高而密度又小，机械性能好，韧性和抗蚀性能很好。另外，钛合金的工艺性能差，切削加工困难，在热加工中，非常容易吸收氢氧氮碳等杂质。还有抗磨性差，生产工艺复杂。钛的工业化生产是1948年开始的。航空工业发展的需要，使钛工业以平均每年约8%的增长速度发展。世界钛合金加工材年产量已达4万余吨，钛合金牌号近30种。
[0003]钛合金主要用于制作飞机发动机压气机部件，其次为火箭、导弹和高速飞机的结构件。60年代中期，钛及其合金已在一般工业中应用，用于制作电解工业的电极，发电站的冷凝器，石油精炼和海水淡化的加热器以及环境污染控制装置等。钛及其合金已成为一种耐蚀结构材料。
【发明内容】
[0004]本发明要解决的技术问题是:提供一种TC4钛合金及其性能优化工艺，通过优化合金合成过程中的铸造温度和退火温度，以获得性能优异的合金产品。
[0005]本发明的技术方案是:一种TC4钛合金，组分的质量分数为:铁< 0.40，碳(0.60，氮彡0.1，氢彡0.1，氧彡0.6，铝5?7，钒2.5?5，其余为钛。
[0006]一种TC4钛合金性能优化工艺，锻造加热温度为840-920°C，退火温度为810-840°C。
[0007]本发明的有益效果:TC4合金在两相区等温锻造时，可以得到等轴组织，且随加热温度的升高，合金组织中的初生α相含量减少。等轴α相相对较少，片状α相有所增加。α相由等轴转变为片状，这种组织的塑性有所降低，而断裂韧度有所提高。提高锻造加热温度，TC4合金的室温塑性和冲击韧性逐渐降低，而强度有提高的趋势。断裂韧性随锻造加热温度的提高同样有提高的趋势。TC4钛合金普通退火后的抗拉强度在93(Tll00MPa之间，其抗拉强度随退火温度的升高呈先降后升的趋势，强度的最低值在70(T75(TC左右出现。
【具体实施方式】
[0008]实施例1
一种TC4钛合金，组分的质量分数为:铁< 0.30,碳< 0.10,氮< 0.05,氢< 0.015，氧<0.20，铝5.5?6.8，钒3.5?4.5，其余为钛，将上述原料于840°C下加入4h，后浇注成型，然后在810°C退火即得。
实施例2
一种TC4钛合金，组分的质量分数为:铁< 0.30,碳< 0.10,氮< 0.05,氢< 0.015，氧<0.20，铝5.5?6.8，钒3.5?4.5，其余为钛，将上述原料于900°C下加入4h，后浇注成型，然后在825°C退火即得实施例3
一种TC4钛合金，组分的质量分数为:铁< 0.30,碳< 0.10,氮< 0.05,氢< 0.015，氧<0.20，铝5.5?6.8，钒3.5?4.5，其余为钛，将上述原料于920°C下加入4h，后浇注成型，然后在840°C退火即得。
【主权项】
1.一种TC4钛合金，其特征在于:组分的质量分数为:铁彡0.30,碳彡0.10，氮(0.05，氢彡0.015，氧彡0.20，铝5.5?6.8，钒3.5?4.5，其余为钛。2.如权利要求1所述的一种TC4钛合金性能优化工艺，其特征在于:锻造加热温度为840-920°C，退火温度为 810-840°C。
【专利摘要】本发明公开了一种TC4钛合金，其特征在于：组分的质量分数为：铁≤0.30,碳≤0.10,氮≤0.05,氢≤0.015,氧≤0.20,铝5.5～6.8,钒3.5～4.5，其余为钛。锻造加热温度为840-920℃，退火温度为810-840℃。
【IPC分类】C22F1/18, C22C14/00
【公开号】CN105274391
【申请号】CN201410262502
【发明人】毕纱燕
【申请人】毕纱燕
【公开日】2016年1月27日
【申请日】2014年6月13日