本发明属于合金制备技术领域,具体涉及一种铁钛合金,本发明还涉及该铁钛合金的制备方法。
背景技术:
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,钛铁合金,是一种高强度的轻合金,在各方面有着广泛的应用,作为脱氧剂、合金添加剂,在炼钢工艺中的脱氧能力远远高于硅、锰,并可减少钢锭偏析,改善钢锭质量,提高收得率,同时可增大钢的强度、抗腐蚀性和稳定性;用于不锈钢、工具钢中高,可改善铸铁性能;
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、军事、工业程序、汽车、农产食品、医学、运动用品、珠宝及手机等。
目前铁钛合金的传统制备方法制备的钛铁合金熔点低、密度低、纯度低、耐磨性能差,不能满足铸铁行业的应用要求。
技术实现要素:
本发明的目的是提供一种铁钛合金,通过改良合金原料的组成以及制备过程,获得密度和纯度高,耐磨性好的铁钛合金。
本发明的另外一个目的是提供一种铁钛合金的制备方法。
本发明所采用的技术方案是,一种铁钛合金,按质量百分比包括:钛粉20%~50%,碳粉6%~15%,镨粉0.2%~0.6%,铜粉0.1%~0.3%,镍粉0.1%~0.2%,余量为铁粉,总质量百分比和为100%。
本发明所采用的另一个技术方案是,一种铁钛合金的制备方法,具体步骤如下:
步骤1,按质量百分比分别称取原料:钛粉20%~50%,碳粉6%~15%,镨粉0.2%~0.6%,铜粉0.1%~0.3%,镍粉0.1%~0.2%,余量为铁粉,总质量百分比和为100%;
步骤2,将经步骤1称取的原料分别放入筛子中进行过筛;
步骤3,将经步骤2筛选后的原料进行混和碾磨,得到合金粉;
步骤4,将经步骤4得到的合金粉进行压模,得到成型的合金体;
步骤5,将经步骤4压模成型的合金体放入电炉中进行烧结,然后取出静置冷却,得到铁钛合金。
本发明的特点在于:
所述步骤2中过筛过程所用筛子为180~200目;
所述步骤3中,碾磨的时间为2~5小时;
所述步骤5中的电炉为真空高温烧结炉;
所述步骤5中的烧结过程分为两段加热:第一段加热,炉内温度为800℃~900℃,加热时间为40min~60min;第二段加热,炉内温度为1200℃~1300℃,加热时间为100min~130min。
本发明的有益效果是:
利用本发明的制备方法制备得到的铁钛合金,熔点和密度高,耐磨性好,能够更好的满足行业要求。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行详细说明:
本发明提供一种铁钛合金,按质量百分比包括以下组分:钛粉20%~50%,碳粉6%~15%,镨粉0.2%~0.6%,铜粉0.1%~0.3%,镍粉0.1%~0.2%,余量为铁粉,总质量百分比和为100%。
上述铁钛合金的制备方法,具体步骤如下:
步骤1,按质量百分比分别称取原料:钛粉20%~50%,碳粉6%~15%,镨粉0.2%~0.6%,铜粉0.1%~0.3%,镍粉0.1%~0.2%,余量为铁粉,总质量百分比和为100%;
步骤2,将经步骤1称取的原料分别放入180~200目的筛子中进行过筛;
步骤3,将经步骤2筛选后的原料进行混和碾磨,碾磨时间为2~5小时后,得到合金粉;
步骤4,将经步骤4得到的合金粉进行压模,然后得到成型的合金体;
步骤5,将经步骤4压模成型的合金体放入真空高温烧结炉中进行烧结,烧结过程分为两段加热:第一段加热,炉内温度为800℃~900℃,加热时间为40min~60min;第二段加热,炉内温度为1200℃~1300℃,加热时间为100min~130min,然后取出静置冷却,得到铁钛合金。
采用本发明的制备方法制备得到的铁钛合金,采用两段加热的烧结过程,使得铁钛合金能够充分的熔炼,得到密度高、熔点高以及耐磨性好的铁钛合金。
实施例1
利用本发明的一种铁钛合金的制备方法,步骤1,按质量百分比分别称取原料:钛粉20%,碳粉15%,镨粉0.6%,铜粉0.3%,镍粉0.2%,余量为铁粉,总质量百分比和为100%;
步骤2,将经步骤1称取的原料分别放入200目的筛子中进行过筛;
步骤3,将经步骤2筛选后的原料进行混和碾磨,碾磨2小时后,得到合金粉;
步骤4,将经步骤4得到的合金粉进行压模,然后得到成型的合金体;
步骤5,将经步骤4压模成型的合金体放入真空高温烧结炉中进行烧结,烧结过程分为两段加热:第一段加热,炉内温度为800℃,加热时间为40min;第二段加热,炉内温度为1200℃,加热时间为100min,然后取出静置冷却,得到一种铁钛合金。
实施例2
利用本发明的一种铁钛合金的制备方法,步骤1,按质量百分比分别称取原料:钛粉50%,碳粉6%,镨粉0.2%,铜粉0.1%,镍粉0.1%,余量为铁粉,总质量百分比和为100%;
步骤2,将经步骤1称取的原料分别放入180目的筛子中进行过筛;
步骤3,将经步骤2筛选后的原料进行混和碾磨,碾磨时间为5小时后,得到合金粉;
步骤4,将经步骤4得到的合金粉进行压模,然后得到成型的合金体;
步骤5,将经步骤4压模成型的合金体放入真空高温烧结炉中进行烧结,烧结过程分为两段加热:第一段加热,炉内温度为900℃,加热时间为60min;第二段加热,炉内温度为1300℃,加热时间为130min,然后取出静置冷却,得到一种铁钛合金。
实施例3
利用本发明的一种铁钛合金的制备方法,步骤1,按质量百分比分别称取原料:钛粉30%,碳粉10%,镨粉0.3%,铜粉0.2%,镍粉0.2%,余量为铁粉,总质量百分比和为100%;
步骤2,将经步骤1称取的原料分别放入190目的筛子中进行过筛;
步骤3,将经步骤2筛选后的原料进行混和碾磨,碾磨时间为3小时后,得到合金粉;
步骤4,将经步骤4得到的合金粉进行压模,然后得到成型的合金体;
步骤5,将经步骤4压模成型的合金体放入真空高温烧结炉中进行烧结,烧结过程分为两段加热:第一段加热,炉内温度为850℃,加热时间为50min;第二段加热,炉内温度为1250℃,加热时间为120min,然后取出静置冷却,得到一种铁钛合金。
实施例4
利用本发明的一种铁钛合金的制备方法,步骤1,按质量百分比分别称取原料:钛粉40%,碳粉7%,镨粉0.6%,铜粉0.3%,镍粉0.1%,余量为铁粉,总质量百分比和为100%;
步骤2,将经步骤1称取的原料分别放入200目的筛子中进行过筛;
步骤3,将经步骤2筛选后的原料进行混和碾磨,碾磨时间为4小时后,得到合金粉;
步骤4,将经步骤4得到的合金粉进行压模,然后得到成型的合金体;
步骤5,将经步骤4压模成型的合金体放入真空高温烧结炉中进行烧结,烧结过程分为两段加热:第一段加热,炉内温度为900℃,加热时间为55min;第二段加热,炉内温度为1300℃,加热时间为110min,然后取出静置冷却,得到一种铁钛合金。
实施例5
利用本发明的一种铁钛合金的制备方法,步骤1,按质量百分比分别称取原料:钛粉30%,碳粉12%,镨粉0.5%,铜粉0.2%,镍粉0.2%,余量为铁粉,总质量百分比和为100%;
步骤2,将经步骤1称取的原料分别放入180目的筛子中进行过筛;
步骤3,将经步骤2筛选后的原料进行混和碾磨,碾磨时间为3小时后,得到合金粉;
步骤4,将经步骤4得到的合金粉进行压模,然后得到成型的合金体;
步骤5,将经步骤4压模成型的合金体放入真空高温烧结炉中进行烧结,烧结过程分为两段加热:第一段加热,炉内温度为900℃,加热时间为60min;第二段加热,炉内温度为1300℃,加热时间为130min,然后取出静置冷却,得到一种铁钛合金。
利用本发明的制备方法制备得到的一种铁钛合金,能够充分保证铁钛合金的密度、纯度和耐磨性的性能要求,更好的适应市场的铁钛合金需求。