一种钛铁合金及其制备工艺的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种钛铁合金及其制备工艺，所述钛铁合金组成按重量百分比包括有20~40％的钛、5~10%的碳、0.1~0.4%的镨、0.1~0.4%的钕、0.1~0.4%的钷，余量为铁。本发明的钛铁合金熔点和密度高，且强度、韧性、延展性和耐磨能力均得到有效的提高。
【专利说明】一种钛铁合金及其制备工艺
【技术领域】
[0001]本发明涉及钛铁合金【技术领域】，尤其涉及一种钛铁合金及其制备工艺。
【背景技术】
[0002]钛被认为是一种稀有金属，这是由于在自然界中其存在分散并难于提取。但其相对丰度在所有元素中居第十位。钛的矿石主要有钛铁矿及金红石，广布于地壳及岩石圈之中。钛亦同时存在于几乎所有生物、岩石、水体及土壤中。从主要矿石中萃取出钛需要用到克罗尔法或亨特法。钛最常见的化合物，二氧化钛可用于制造白色颜料。其他化合物还包括四氯化钛(TiC14)(作催化剂及用于制造烟幕或空中文字)及三氯化钛(TiC13)(用于催化聚丙烯的生产)。
[0003]钛能与铁熔成合金，造出高强度的轻合金，在各方面有着广泛的应用，包括航天(喷气发动机、导弹及航天器)、军事、工业程序(化工与石油制品、海水淡化及造纸)、汽车、农产食品、医学(义肢、骨科移植及牙科器械与填充物)、运动用品、珠宝及手机等等。
[0004]本发明提供了一种钛铁合金及其制备工艺。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种钛铁合金及其制备工艺。
[0006]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种钛铁合金，所述钛铁合金组成按重量百分比包括有20~40%的钛、5~10%的碳、0. 0.4%的镨、0. θ.4%的钕、0. θ.4%的
钷，余量为铁。
[0007]作为本发明的进一步改进，所述钛铁合金还包括不大于0.2%的铜。
[0008]作为本发明的进一步改进，所述钛铁合金还包括不大于0.2%的镍。
[0009]作为本发明的进一步改进，所述钛铁合金还包括不大于0.02%的锡。
[0010]作为本发明的进一步改进，所述钛铁合金还包括3飞％的硅。
[0011]作为本发明的进一步改进，所述钛铁合金还包括低于0.1%的磷，低于0.02%的硫O
[0012]作为本发明的进一步改进，所述钛铁合金组成按重量百分比包括有30%的钛、8%的碳、0.3%的镨、0.3%的钕、0.3%的钷，余量为铁。
[0013]相应地，一种钛铁合金的制备工艺，所述工艺包括:
51、按重量百分比称取20~40%的钛粉、5~10%的碳粉、0. 0.4%的镨粉、0. θ.4%的钕粉、0.1 "0.4%的钷粉,余量为铁棒；
52、将钛粉、碳粉、镨粉、钕粉和钷粉进行混料3小时以上，得到混合后的合金粉末；
53、将混合后的合金粉末装入电炉，将铁棒放入混合后的合金粉末上，然后将铁棒和合金粉末的电炉放入真空高温烧结炉内进行熔炼，得到合金体；
54、将上述合金体进行固溶处理和时效处理,得到钛铁合金。
[0014]作为本发明的进一步改进，所述步骤S3中的熔炼工艺具体为:在2h内将电炉内温度由室温升温至1450°C~1700°C，保温l~2h，然后在1.5h内将电炉内温度降至室温。
[0015]本发明的有益效果是，本发明的钛铁合金熔点和密度高，且强度、韧性、延展性和耐磨能力均得到有效的提高。
[0016]
【专利附图】
【附图说明】
[0017]下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
[0018]图1是本发明一【具体实施方式】中钛铁合金的制备工艺的流程示意图。
[0019]
【具体实施方式】
[0020]现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
[0021 ] 本发明公开了一种钛铁合金，该钛铁合金组成按重量百分比包括有20-40 %的钛、5~10%的碳、0.1~0.4%的镨、0.1~0.4%的钕、0.1~0.4%的钷，余量为铁。
[0022]进一步地,钛铁合金还包括不大于0.2%的铜。
[0023]进一步地，钛铁合金还包括不大于0.2%的镍。
[0024]进一步地，钛铁合金还包括不大于0.02%的锡。
[0025]进一步地，钛铁合金还包括3~6%的硅。
[0026]进一步地,钛铁合金还包括低于0.1 %的磷,低于0.02%的硫。
[0027]相应地，参图1所示，一种钛铁合金的制备工艺，包括: 51、按重量百分比称取20~40%的钛粉、5~10%的碳粉、0.1~0.4%的镨粉、0.1~θ.4%的钕粉、0.1 "0.4%的钷粉,余量为铁棒；
52、将钛粉、碳粉、镨粉、钕粉和钷粉进行混料3小时以上，得到混合后的合金粉末；
53、将混合后的合金粉末装入电炉，将铁棒放入混合后的合金粉末上，然后将铁棒和合金粉末的电炉放入真空高温烧结炉内进行熔炼，得到合金体；
54、将上述合金体进行固溶处理和时效处理,得到钛铁合金。
[0028]进一步地，步骤S3中的熔炼工艺具体为:
在2h内将电炉内温度由室温升温至1450°C~1700°C，保温l~2h，然后在1.5h内将电炉内温度降至室温。
[0029]上述钛铁合金的熔点为145(Tl580°C，密度为5800~6100 Kg/m3。
[0030]如在本发明的一【具体实施方式】中，钛铁合金组成按重量百分比包括有:
30%的钛；
8%的碳；
0.3%的镨；
0.3%的钕；
0.3%的钷；
0.15%的铜；0.1%的镍；
0.01%的锡；
4%的硅；
0.1 %的磷；
0.01%的硫；
余量为铁。
[0031] 经测试得，该钛铁合金的熔点为1510°C，密度为6000Kg/m3。
[0032]由以上技术方案可以看出，本发明的钛铁合金熔点和密度高，且强度、韧性、延展性和耐磨能力均得到有效的提高。
[0033]以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
【权利要求】
1.一种钛铁合金，其特征在于，所述钛铁合金组成按重量百分比包括有20-40%的钛、5~10%的碳、0.1~0.4%的镨、0.1~0.4%的钕、0.1~0.4%的钷，余量为铁。
2.根据权利要求1所述的钛铁合金，其特征在于，所述钛铁合金还包括不大于0.2%的铜。
3.根据权利要求1所述的钛铁合金，其特征在于，所述钛铁合金还包括不大于0.2%的镍。
4.根据权利要求1所述的钛铁合金，其特征在于，所述钛铁合金还包括不大于0.02%的锡。
5.根据权利要求1所述的钛铁合金，其特征在于，所述钛铁合金还包括3飞％的硅。
6.根据权利要求1所述的钛铁合金，其特征在于，所述钛铁合金还包括低于0.1%的磷，低于0.02%的硫。
7.根据权利要求1所述的钛铁合金，其特征在于，所述钛铁合金组成按重量百分比包括有30%的钛、8%的碳、0.3%的镨、0.3%的钕、0.3%的钷，余量为铁。
8.一种钛铁合金的制备工艺，其特征在于，所述工艺包括: 51、按重量百分比称取20~40%的钛粉、5~10%的碳粉、0.1-0.4%的镨粉、0.1-θ.4%的钕粉、0.1 "0.4%的钷粉,余量 为铁棒； 52、将钛粉、碳粉、镨粉、钕粉和钷粉进行混料3小时以上，得到混合后的合金粉末； 53、将混合后的合金粉末装入电炉，将铁棒放入混合后的合金粉末上，然后将铁棒和合金粉末的电炉放入真空高温烧结炉内进行熔炼，得到合金体； 54、将上述合金体进行固溶处理和时效处理,得到钛铁合金。
9.根据权利要求8所述的钛铁合金，其特征在于，所述步骤S3中的熔炼工艺具体为: 在2h内将电炉内温度由室温升温至1450°C~1700°C，保温f 2h，然后在1.5h内将电炉内温度降至室温。
【文档编号】C22C38/16GK103484767SQ201310448154
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2013年9月27日 优先权日:2013年9月27日
【发明者】沈玉忠 申请人:张家港保税区冠祥贸易有限公司