专利名称：：一种钛合金Ti-62222s及其制备方法
技术领域：
：本发明涉及钛合金及其制备，具体地说是一种Ti-62222s钛合金及其制备方法。
背景技术：
：随着钛合金的不断发展，越来越需求高强度和高韧性的钛合金，一种钛合金Ti-62222s在制备过程中，中间合金直接加入钛里进行熔炼，避免了单纯的分别加入金属锡和金属铬的繁琐性，避免了由于金属单质熔点不一致，所施加的熔炼电流忽高忽低，不容易控制的现象，这样钛合金的制备熔炼过程稳定，且成份不容易偏析；现有的一种用钛合金熔炼的铝钛稀土化合物型中间合金(专利申请号94112628.5)，其抗氧化性能较好，但其成本较高，并且适应面较窄(用于单纯稀土型钛合金的熔炼)，不能满足现代钛合金生产多样化的要求。
发明内容本发明的目的在于提供一种成本低、适合于现代市场需求的晶粒细小、易于加工锻造，用此合金加工的板材其性能中的抗拉强度高达11001300MPa，延伸率12~20%.的Ti-62222s钛合金及其制备(熔炼)方法。为实现上述目的，本发明采用的技术方案为一种Ti-62222s钛合金，按重量百分比计合金组成为，Al5.36.10%，Sn1.802.20%,Zr1.802.20%，Mo1.80~2.20%，Cr1.80~2.20%，Si0.13~0.19%，Ti为余量。较佳的合金组成为，A15.5%，Sn2.0%，Mo2.0%，Cr2.0%，Zr2,0%，Si0.15%，Fe<0.08%，C<0.08%，N《0.03%，H《0.015%，O《0.12%，Ti为余量。所述Ti-62222s钛合金的制备方法采用真空自耗电极电弧熔炼法，以海绵钛为主料，以中间合金AlSn50、AlCr50、AlMo60、海绵锆、工业硅、铝豆和铝箔为配料；1)制备合金包将原料AlSn50、AlCr50、AlMo60、海绵锆、工业硅、铝豆按所需比例采取层层铺料法，平摊于预定规格的铝箔中，并将其封好口压紧；2)制备电极按所需比例取海绵钛和合金包，将海绵钛分成份，首先平摊一层海绵钛，其上水平放1包合金包，然后每加一层海绵钛平摊后，水平放1包合金包，以此类推，最后在最上面平摊一层海绵钛，挤压成电极进行电弧熔炼。所述熔炼技术参数熔前真空度〈3Pa，漏气率3分钟《6Pa，熔炼真空度《3Pa，熔炼电流及补縮电流10KA/20~30分一9.5KA/30~40分一9KA〃080分一8KA/1020分一7KA/13分一6KA/13分一5KA/13分一4KA/13分一3KA/3~5分一2.5KA/58分一2KA/1520分。本发明与现有技术相比，具有如下的有益效果(请强调加Si的好处？？，并在实例中给出相关的数据体现？？)1.便于钛合金的制备。本发明配料以合金包的形式均匀加入海绵钛中，用真空自耗电弧炉熔炼钛合金电流易控制，电损耗小，成本低，方便了钛合金的制备。2.成份均匀。按照本发明方法进行制备的Ti-62222s钛合金均匀，易于加工锻造，为后继加工奠定了坚实的基础。3.细化晶粒按照本发明方法进行制备的Ti-62222s钛合金，其晶粒细小，縮性和强度好，便于后继加工，可以提高加工产品成品率。4.合理的性能本发明合金中加硅后，其加工板材性能中的抗拉强度高达11001300MPa,延伸率12~20%,同时还可以稳定0相.具体实施例方式本发明是在Ti-62222钛合金的基础上，縮小了铝、锡、锆、钼、铬成份控制范围，并且适当的加入主要成份Si元素，通过现有的设备、独特的操作方法和熔炼工艺就可以获得新型Ti-62222s钛合金，下面通过实施例详述本发明。采用真空自耗电极电弧烙炼法按常规步骤进行，首先制备中间合金AlSn50、AlCr50、AMo60，其次按预算制备合金包、制备电极、电极烘干、电极焊接、装炉、真空自耗电极电弧熔炼、冷却、出炉、平头车皮、取样分析；实施例1.具体制备过程如下1.制备合金包:将原料AlSn50，AlCr50，AlMo60，海绵锆，工业硅、铝豆采取层层铺料法,平摊于预定规格的铝箔中，并将其封好口压紧，贮存和运输要求水平；2.制备电极每节电极18kg25kg，将海绵钛分成4份，加3包合金包，每加一层海绵钛平摊后，水平放l包合金包，以此类推，挤压电极；3.电极烘干挤压完的电极主要放在烘干室内进行烘干，烘干温度为50~60°C，以免电极受潮；4.挤压完的电极水平摆齐纵向焊接，焊点要牢固且不得氧化成蓝色；5.装炉用起动吊车将焊好的电极装炉、封炉；6.用真空自耗电极电弧炉进行熔炼，熔炼两次，熔炼技术参数熔炼一次锭时，熔前真空度〈Pa，漏气率3分钟《6Pa，熔炼真空度《3Pa，熔炼电流5.0KA6.0KA;熔炼二次铸锭时，熔前真空度〈3Pa，漏气率3分钟《6Pa，熔炼真空度《3Pa，熔炼电流及补縮电流8KA/15~20分一7.5KA/20~25分一7KA/3~5分一6KA/35分一5KA/3~5分一4KA/35分一3KA/l-3分一2.0KA/13分一1.5KA/1015分；7.冷却出炉:熔炼完后铸锭要求冷却，冷却到200°C以下出炉，以免未冷却出炉的铸锭氧化、灼伤人员和发生其它危险。8.用车床平头且车掉表皮冷隔等缺陷；9.用车床在铸锭头部及上、中、下分别取块状和屑状试样，送分析检测中心检测。实施例2.具体制备过程如下1.制备合金包将原料AlSn50、AlCr50、AlMo60、海绵锆、工业硅、铝豆采取层层铺料法，平摊于预定规格的铝箔中，并将其封好口压紧，贮存和运输要求水平；2.制备电极每节电极38kg50kg将海绵钛分成6份，加5包合金包，每加一层海绵钛平摊后，水平放l包合金包，以此类推，挤压电极；3.电极烘干:挤压完的电极要主放在烘干室内进行烘干，烘干温度为160200°C，以免电极受潮.4.挤压完的电极水平摆齐纵向焊接，焊点要牢固且不得氧化成蓝色.5.装炉:用起动吊车将焊好的电极装炉、封炉6.用真空自耗电极电弧炉进行熔炼,熔炼两次,熔炼技术参数熔炼一次锭时,熔前真空度。Pa,漏气率3分钟《6Pa,熔炼真空度《3Pa，熔炼电流5.0KA7KA，熔炼二次铸锭时,熔前真空度〈Pa，漏气率3分钟《6Pa,熔炼真空度《3Pa，熔炼电流及补縮电流10KA/2030分一9.5KA/30~40分一9KA/7080分一8KA/1020分一7KA/13分一6KA/13分—5KA/13分一4KA/1~3分一3KA/3~5分一2.5KA/58分一2KA/15~20分.7.冷却出炉:熔炼完后铸锭要求冷却，冷却到20(TC以下出炉，以免未冷却出炉的铸锭氧化、灼伤人员和发生其它危险。S.用车床平头且车掉表皮冷隔等缺陷.9.用车床在铸锭头部及上、中、下分别取块状和屑状试样，送分析检测中心检测.实施例3.具体制备过程如下1.制备合金包将原料AlSn50，AlCr50,AlMo60，海绵锆,工业硅、铝豆采取层层铺料法，平摊于预定规格的铝箔中,并将其封好口压紧,贮存和运输要求水平.2.制备电极每节电极18kg25kg，将海绵钛分成4份,加3包合金包，每加一层海绵钛平摊后，水平放l包合金包，以此类推,挤压电极；3.电极烘干:挤压完的电极要主放在烘干室内进行烘干，烘干温度为80120°C，以免电极受潮.4.挤压完的电极水平摆齐纵向焊接，焊点要牢固且不得氧化成蓝色.5.装炉:用起动吊车将焊好的电极装炉、封炉6.用真空自耗电极电弧炉进行熔炼,熔炼三次,熔炼技术参数熔炼一次锭时，熔前真空度〈Pa，漏气率3分钟《6Pa，熔炼真空度《3Pa,熔炼电流5.0KA6.0KA,熔炼二次铸锭时,熔前真空度〈3Pa,漏气率3分钟《6Pa,熔炼真空度《3Pa，熔炼电流7.0KA8.0KA，熔炼三次铸锭时，熔前真空度〈3Pa,漏气率3分钟《6Pa,熔炼真空度《3Pa，熔炼电流及补縮电流10KA/2030分一9.5KA/3040分一9KA〃0~80分一8KA/10~20分—7KA/1~3分一6KA/13分一5KA/13分一4KA/13分一3KA/35分一2.5KA/5~8分一2KA/15~20分.7.冷却出炉:熔炼完后铸锭要求冷却,冷却到200°C以下出炉,以免未冷却出炉的铸锭氧化、灼伤人员和发生其它危险。S.用车床平头且车掉表皮冷隔等缺陷.9.用车床在铸锭头部及上、中、下分别取块状和屑状试样，送分析检测中心检测.具体制备过程如下1.制备合金包将原料AlSn50,AlCr50,AlMo60，海绵锆，工业硅、铝豆采取层层铺料法,平摊于预定规格的铝箔中,并将其封好口压紧,贮存和运输要求水平.2.制备电极每节电极38kg50kg将海绵钛分成6份,加5包合金包，每加一层海绵钛平摊后，水平放l包合金包，以此类推，挤压电极.3.电极烘干:挤压完的电极要主放在烘干室内进行烘干，烘干温度为140170°C，以免电极受潮.4.挤压完的电极水平摆齐纵向焊接,焊点要牢固且不得氧化成蓝色.5.装炉:用起动吊车将焊好的电极装炉、封炉6.用真空自耗电极电弧炉进行熔炼，熔炼三次，熔炼技术参数熔炼一次锭时，熔前真空度〈3Pa，漏气率3分钟《6Pa,熔炼真空度《3Pa,熔炼电流6.0KA7.0KA,熔炼二次铸锭时,熔前真空度〈Pa，漏气率3分钟《6Pa，熔炼真空度《3Pa,熔炼电流8KA9.0KA,熔炼三次铸锭时，熔前真空度〈3Pa,漏气率3分钟《6Pa，熔炼真空度《3Pa,熔炼电流及补縮电流llKA/20~30分一10.5KA/3040分—10KA/70~80分—9KA/1020分一8KA/13分一7KA/13分一6KA/13分一5KA/13分一4KA/35分一3KA/58分一2.5KA/58分一2.0KA/15分.7.冷却出炉:熔炼完后铸锭要求冷却,冷却到20(TC以下出炉,以免未冷却出炉的铸锭氧化、灼伤人员和发生其它危险。S.用车床平头且车掉表皮冷隔等缺陷.9.用车床在铸锭头部及上、中、下分别取块状和屑状试样，送分析检测中心检测.实施例24均是按实施例1方法操作，与实施例l不同之处见表l，电流制度见上述制备过程；表l<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>权利要求1.一种Ti-62222s钛合金，其特征在于按重量百分比计合金组成为，Al5.3～6.10％，Sn1.80～2.20％，Zr1.80～2.20％，Mo1.80～2.20％，Cr1.80～2.20％，Si0.13～0.19％，Ti为余量。2.按照权利要求1所述Ti-62222s钛合金，其特征在于按重量百分比计合金组成为，A15.5%，Sn2.0%，Mo2.0%，Cr2.0%，Zr2肌Si0.15%，Fe<0.08%，C<0.08%，N《0.03%，H《0.015%，O《0.12%，Ti为余量。3.—种权利要求1所述Ti-62222s钛合金的制备方法，其特征在于采用真空自耗电极电弧熔炼法，以海绵钛为主料，以中间合金AlSn50、AlCr50、AlMo60、海绵锆、工业硅、铝豆和铝箔为配料；1)制备合金包将原料AlSn50、AlCr50、AlMo60、海绵锆、工业硅、铝豆按所需比例采取层层铺料法，平摊于预定规格的铝箔中，并将其封好口压紧；2)制备电极按所需比例取海绵钛和合金包，将海绵钛分成份，首先平摊一层海绵钛，其上水平放1包合金包，然后每加一层海绵钛平摊后，水平放1包合金包，……以此类推，最后在最上面平摊一层海绵钛，挤压成电极进行电弧熔炼。4.按照权利要求3所述Ti-62222s钛合金的制备方法，其特征在于所述熔炼技术参数熔前真空度〈Pa，漏气率3分钟《6Pa，熔炼真空度《3Pa，熔炼电流及补縮电流10KA/20~30分一9.5KA/3040分一9KA/70-80分一8KA/10~20分一7KA/1~3分一6KA/1~3分一5KA/13分一4KA/13分—3KA/35分一2.5KA/58分一2KA/15~20分。5.按照权利要求3所述Ti-62222s钛合金的制备方法，其特征在于所述配料成份重量含量为，Al5.3~6.10%,Sn1.802.20%,Zr1.80,2.20%，Mo1.802.20%，Cr1.802.20%，Si0.130.19%。6.按照权利要求5所述Ti-62222s钛合金的制备方法，其特征在于所述配料成份重量含量为，5.7%A1，2.03%Sn，1.97%Mo，1.97%Cr，1.98%Zr，0.15%Si。全文摘要本发明涉及钛合金，具体说是一种钛合金及其制备方法，按重量百分比计合金组成为Ti余量，Al5.3～6.10％，Sn1.80～2.20％，Zr1.80～2.20％，Mo1.80～2.20％，Cr1.80～2.20％，Si0.13～0.19％，Fe＜0.08％，C＜0.08％，N≤0.03％，H≤0.015％，O≤0.12％；熔炼技术参数熔前真空度＜3Pa，漏气率3分钟≤6Pa，熔炼真空度≤3Pa，熔炼电流及补缩电流2kA～10kA；制备过程首先制备中间合金AlSn50、AlCr50、AlMo60，其次按预算制备电极、电极烘干、电极焊接、装炉、熔炼、冷却、出炉、车皮、取样分析；本发明的优点加入硅的此合金的细化晶粒，易于加工锻造，用此合金加工的板材其性能中的抗拉强度达到(1100～1300)MPa，延伸率(12～20)％，同时还可以稳定β相。文档编号C22B34/00GK101597703SQ20081001165公开日2009年12月9日申请日期2008年6月4日优先权日2008年6月4日发明者张忠世,郭树军申请人:东港市东方高新金属材料有限公司