专利名称：一种低成本钛合金的制备方法
技术领域：
本发明属于合金制备技术领域，具体涉及一种低成本钛合金的制备方法。
背景技术：
钛及钛合金因具有低密度、高比强度、高比刚度、耐高温、耐腐蚀、无磁、可焊、生物 相容等优异的性能，在航空、航天、舰船等领域得到大量应用，然而钛的高成本(同等规格 一般是钢的8-10倍)，限制了钛及钛合金的推广应用，尤其是在民用领域的应用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种成本比现有 工艺成本低30%以上的低成本钛合金的制备方法。为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是一种低成本钛合金的制备方法， 其特征在于，该方法采用廉价的i^e-Mo中间合金和Al-Mo中间合金代替昂贵的合金元素，同 时向海绵钛中添加钛的边角料或残料，利用真空自耗电弧炉熔炼制备钛合金。上述的一种低成本钛合金的制备方法，其特征在于，该方法具体包括以下步骤(1)将钛的边角料或残料与海绵钛、廉价的!^e-Mo中间合金和Al-Mo中间合金混 合切削，按合金配料比例压制成电极，所述钛的边角料或残料占海绵钛总重量的10% 30% ；(2)将步骤(1)中所述电极置于真空自耗电弧炉中经两次熔炼得到合金铸锭；(3)将步骤O)中所述合金铸锭经车床切削去除表面皮和冒口后开坯锻造成棒 材；(4)将步骤(3)中所述棒材于温度为900°C 950°C的条件下保温浊，然后置于精 锻机上加工成所需尺寸的钛合金。上述步骤中所述精锻机加工时，采用60%的道次变形量。本发明与现有技术相比具有以下优点本发明采用廉价的i^e-Mo中间合金 和Al-Mo中间合金代替昂贵的合金元素，同时向海绵钛中添加钛的边角料或残料，利用 真空自耗电弧炉熔炼制备含有廉价金属元素的新型合金Til2LC(Ti-4Al-7Mo-2Fe)和 TiSLC (Ti-6Al-2Mo-lFe)，在增大钛边角料或残料在合金制备中所占的比例的同时采用大 变形量加工等短流程加工方法，使得钛合金的制备成本降低30%以上。下面通过实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细说明。
具体实施例方式实施例1制备Til2LC(Ti-4Al-7Mo_2Fe)低成本合金(1)将钛的边角料或残料与海绵钛、廉价的!^e-Mo中间合金和Al-Mo中间合金混合 切削，按所制备的合金比例压制成电极；所述钛的边角料或残料占海绵钛总重量的20% ；
(2)将步骤(1)中所述电极置于真空自耗电弧炉中经两次熔炼得到Φ360_合金
铸锭；(3)将步骤O)中所述合金铸锭经车床切削去除表面皮和冒口后采用常规方法开 坯锻造成Φ 120mm棒材；(4)将步骤(3)中所述棒材于温度为900°C的条件下保温池，然后置于精锻机上， 采用60%的道次变形量加工成Φ48πιπι的棒材，得到Til2LC(Ti-4Al-7Mo-2Fe)合金。本实施例制备的Til2LC(Ti-4Al-7Mo-2!^)除具有常规加工方法获得的钛合金的 性能外，其制备成本比现有工艺的制备成本低30 %以上。实施例2制备Ti8LC(Ti-6Al-2Mo_lFe)低成本合金(1)将钛的边角料或残料与海绵钛、廉价的!^e-Mo中间合金和Al-Mo中间合金混合 切削，按所制备的合金比例压制成电极；所述钛的边角料或残料占海绵钛总重量的20% ；(2)将步骤(1)中所述电极置于真空自耗电弧炉中经两次熔炼得到Φ360_合金
铸锭；(3)将步骤O)中所述合金铸锭经车床切削去除表面皮和冒口后采用常规方法开 坯锻造成Φ 120mm棒材；(4)将步骤(3)中所述棒材于温度为950°C的条件下保温池，然后置于精锻机上， 采用60%的道次变形量加工成Φ 48mm的棒材，得到Ti8LC (Ti-6Al_2M0-lFe)合金。本实施例制备的Ti8LC(Ti-6Al-2Mo-l!^)除具有常规加工方法获得的钛合金的 性能外，其制备成本比现有工艺的制备成本低30 %以上。实施例3制备Til2LC(Ti-4Al-7Mo_2Fe)低成本合金(1)将钛的边角料或残料与海绵钛、廉价的!^e-Mo中间合金和Al-Mo中间合金混合 切削，按所制备的合金比例压制成电极；所述钛的边角料或残料占海绵钛总重量的10% ；(2)将步骤(1)中所述电极置于真空自耗电弧炉中经两次熔炼得到Φ360πιπι合金
铸锭；(3)将步骤O)中所述合金铸锭经车床切削去除表面皮和冒口后采用常规方法开 坯锻造成Φ 120mm棒材；(4)将步骤(3)中所述棒材于温度为925°C的条件下保温池，然后置于精锻机上， 采用60%的道次变形量加工成Φ48πιπι的棒材，得到Til2LC(Ti-4Al-7Mo-2Fe)合金。本实施例制备的Til2LC(Ti-4Al-7Mo-2!^)除具有常规加工方法获得的钛合金的 性能外，其制备成本比现有工艺的制备成本低30 %以上。实施例4制备Ti8LC(Ti-6Al-2Mo_lFe)低成本合金(1)将钛的边角料或残料与海绵钛、廉价的!^e-Mo中间合金和Al-Mo中间合金混合 切削，按所制备的合金比例压制成电极；所述钛的边角料或残料占海绵钛总重量的30% ；(2)将步骤(1)中所述电极置于真空自耗电弧炉中经两次熔炼得到Φ360πιπι合金
铸锭；(3)将步骤O)中所述合金铸锭经车床切削去除表面皮和冒口后采用常规方法开坯锻造成Φ 120mm棒材；(4)将步骤(3)中所述棒材于温度为900°C的条件下保温池，然后置于精锻机上， 采用60%的道次变形量加工成Φ 48mm的棒材，得到Ti8LC (Ti-6Al_2M0-lFe)合金。本实施例制备的Ti8LC(Ti-6Al-2Mo-l!^)除具有常规加工方法获得的钛合金的 性能外，其制备成本比现有工艺的制备成本低30 %以上。以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明 技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变化，均仍属于本发明技术方 案的保护范围内。
权利要求
1.一种低成本钛合金的制备方法，其特征在于，该方法采用廉价的i^e-Mo中间合金和 Al-Mo中间合金代替昂贵的合金元素，同时向海绵钛中添加钛的边角料或残料，利用真空自 耗电弧炉熔炼制备钛合金。
2.根据权利要求1所述的一种低成本钛合金的制备方法，其特征在于，该方法具体包 括以下步骤(1)将钛的边角料或残料与海绵钛、廉价的i^e-Mo中间合金和Al-Mo中间合金混合切 削，按合金配料比例压制成电极，所述钛的边角料或残料占海绵钛总重量的10% 30% ；(2)将步骤(1)中所述电极置于真空自耗电弧炉中经两次熔炼得到合金铸锭；(3)将步骤O)中所述合金铸锭经车床切削去除表面皮和冒口后开坯锻造成棒材；(4)将步骤C3)中所述棒材于温度为900°C 950°C的条件下保温池，然后置于精锻机 上加工成所需尺寸的钛合金。
3.根据权利要求2所述的一种低成本钛合金的制备方法，其特征在于，步骤(4)中所述 精锻机加工时，采用60%的道次变形量。
全文摘要
本发明公开了一种低成本钛合金的制备方法，该方法采用廉价的Fe-Mo中间合金和Al-Mo中间合金代替昂贵的合金元素，同时向海绵钛中添加钛的边角料或残料，利用真空自耗电弧炉熔炼制备钛合金。本发明在增大钛边角料或残料在合金制备中所占的比例的同时采用大变形量加工等短流程加工方法，使得钛合金的制备成本降低30％以上。
文档编号C22C14/00GK102061408SQ201110028440
公开日2011年5月18日 申请日期2011年1月26日 优先权日2011年1月26日
发明者吴欢, 赵永庆 申请人:西北有色金属研究院