一种电子器件用耐高温钛合金及其制备方法与流程

文档序号:14778364发布日期:2018-06-26 08:43阅读:192来源:国知局

本发明涉及合金技术领域,尤其涉及一种电子器件用耐高温钛合金及其制备方法。



背景技术:

随着人们生活水平的提高,各种电子产品成为办公和生活的必需品,例如,电视机、电脑、数码相机、手机、平板电脑等。这些设备向着轻、薄、短、小等方向发展,使得对其壳体和内部零件的重量的要求越来越高。

近年来,钛合金由于具有比重低、强度高的特点,得到了广泛的发展。申请号为201180030176.6的中国专利文献报道了一种钛合金和生产该合金的方法,所述钛合金能实现高强度和高韧性或伸长率的结合。通过含有铁,氧和其它偶存元素和杂质,该合金能使用较低质量的废料作为原材料。该合金是可铸造的,并能通过不需要热加工或快速冷却速率的商业可行的热处理形成网篮形态的α薄板板条。该合金包括:按质量百分比计,约3.0%-约6.0%的铝,0%-约1.5%的锡,约2.0%-约4.0%的钒,约0.5%-约4.5%的钼,约1.0%-约2.5%的铬,约0.20%-约0.55%的铁,0%-约0.35%的氧,0%-约0.007%的硼,和0%-约0.60%的其它偶存元素和杂质,并且百分比余量包括钛。申请号为201510577303.4的中国专利文献报道了一种钛合金基材,由合金化的钛经至少一道铸锻加工塑性成型;其特征在于:此钛合金基材具有至少一呈长轴晶组织结构型态排列的第一结构层,以及至少一相对位于至少一第一结构层相邻的一侧且呈等轴晶组织结构型态分布的第二结构层。申请号为201510510638.4的中国专利文献报道了一种钴钛合金,包括以下质量百分比的组分:钛20-40%,钼3.2-4.1%,钽1.0-2.3%,镁2.2-3.5%,碳0.1-0.3%,铁2.2-4.5%,锰1.0-3.0%,钋0.02-0.06%,钒1.5-2.5%,余量为钴。优选地,所述钴钛合金包括以下质量百分比的组分:钛22-35%,钼3.4-3.8%,钽1.2-2.0%,镁2.5-3.1%,碳0.13-0.25%,铁2.5-4.0%,锰1.3-2.5%,钋0.03-0.05%,钒1.6-2.2%,余量为钴。

但是,上述报道的钛合金的耐高温性能有待于进一步提高。



技术实现要素:

本发明解决的技术问题在于提供一种电子器件用耐高温钛合金及其制备方法,具有良好的耐高温性能。

有鉴于此,本发明提供了一种电子器件用耐高温钛合金,包括以下成分:Al 2.1-5.3wt%、Cr 0.52-0.78wt%、Co 0.15-0.46wt%、Nb 2.5-6.3wt%、Si 0.42-0.89wt%、B 0.23-0.65wt%、Ag 0.05-0.13wt%、Eu 0.02-0.08wt%、Gd 0.01-0.05wt%,余量为Ti。

优选的,Al 3.5-5.3wt%。

优选的,Cr 0.63-0.78wt%。

优选的,Co 0.15-0.33wt%。

优选的,Nb 4.6-6.3wt%。

优选的,Si 0.42-0.65wt%。

优选的,B 0.39-0.65wt%。

优选的,Ag 0.09-0.13wt%。

优选的,Eu 0.04-0.08wt%。

相应的,本发明还提供一种上述技术方案所述的电子器件用耐高温钛合金的制备方法,包括以下步骤:按照钛合金的成分,利用真空电弧炉将合金元素熔化,以20℃/秒的冷却速度铸造该合金,在700℃下进行热锻,变形量为60%;对热锻后的钛合金在550℃下保温2小时,然后进行变形量为50%的冷轧;在400℃下保温10小时进行去应力退火,得到电子器件用耐高温钛合金。

本发明提供一种电子器件用耐高温钛合金及其制备方法,包括以下成分:Al 2.1-5.3wt%、Cr 0.52-0.78wt%、Co 0.15-0.46wt%、Nb 2.5-6.3wt%、Si 0.42-0.89wt%、B 0.23-0.65wt%、Ag 0.05-0.13wt%、Eu 0.02-0.08wt%、Gd 0.01-0.05wt%,余量为Ti。与现有技术相比,本发明以Al、Cr、Co、Nb、Si、B、Ag、Eu、Gd、Ti为主要成分,各个成分相互作用、相互影响,提高了制备的耐高温钛合金耐高温性能,具有良好的力学性能。

具体实施方式

为了进一步理解本发明,下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述,但是应当理解,这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点,而不是对本发明权利要求的限制。

本发明实施例公开了一种电子器件用耐高温钛合金,包括以下成分:Al 2.1-5.3wt%、Cr 0.52-0.78wt%、Co 0.15-0.46wt%、Nb 2.5-6.3wt%、Si 0.42-0.89wt%、B 0.23-0.65wt%、Ag 0.05-0.13wt%、Eu 0.02-0.08wt%、Gd 0.01-0.05wt%,余量为Ti。

作为优选方案,Al 3.5-5.3wt%,Cr 0.63-0.78wt%,Co 0.15-0.33wt%,Nb 4.6-6.3wt%,Si 0.42-0.65wt%,B 0.39-0.65wt%,Ag 0.09-0.13wt%,Eu 0.04-0.08wt%。

相应的,本发明还提供一种上述技术方案所述的电子器件用耐高温钛合金的制备方法,包括以下步骤:按照钛合金的成分,利用真空电弧炉将合金元素熔化,以20℃/秒的冷却速度铸造该合金,在700℃下进行热锻,变形量为60%;对热锻后的钛合金在550℃下保温2小时,然后进行变形量为50%的冷轧;在400℃下保温10小时进行去应力退火,得到电子器件用耐高温钛合金。

本发明提供一种电子器件用耐高温钛合金及其制备方法,包括以下成分:Al 2.1-5.3wt%、Cr 0.52-0.78wt%、Co 0.15-0.46wt%、Nb 2.5-6.3wt%、Si 0.42-0.89wt%、B 0.23-0.65wt%、Ag 0.05-0.13wt%、Eu 0.02-0.08wt%、Gd 0.01-0.05wt%,余量为Ti。与现有技术相比,本发明以Al、Cr、Co、Nb、Si、B、Ag、Eu、Gd、Ti为主要成分,各个成分相互作用、相互影响,提高了制备的耐高温钛合金耐高温性能,具有良好的力学性能。

为了进一步理解本发明,下面结合实施例对本发明提供的技术方案进行详细说明,本发明的保护范围不受以下实施例的限制。

本发明实施例采用的原料均为市购。

实施例1

一种电子器件用耐高温钛合金,成分如下:

Al 2.1wt%、Cr 0.78wt%、Co 0.15wt%、Nb 6.3wt%、Si 0.42wt%、B 0.65wt%、Ag 0.05wt%、Eu 0.08wt%、Gd 0.01wt%,余量为Ti。

按照钛合金的成分,利用真空电弧炉将合金元素熔化,以20℃/秒的冷却速度铸造该合金,在700℃下进行热锻,变形量为60%;

对热锻后的钛合金在550℃下保温2小时,然后进行变形量为50%的冷轧;

在400℃下保温10小时进行去应力退火,得到电子器件用耐高温钛合金。

对本实施例制备的电子器件用耐高温钛合金的性能进行检测,室温下抗拉强度为635MPa,室温下屈服强度为552MPa。将本实施例制备的钛合金在900℃空气环境中保温100h,其热具有良好的力学性能,质量无明显变化。

实施例2

一种电子器件用耐高温钛合金,成分如下:

Al 5.3wt%、Cr 0.52wt%、Co 0.46wt%、Nb 2.5wt%、Si 0.89wt%、B 0.23wt%、Ag 0.13wt%、Eu 0.02wt%、Gd 0.05wt%,余量为Ti。

按照钛合金的成分,利用真空电弧炉将合金元素熔化,以20℃/秒的冷却速度铸造该合金,在700℃下进行热锻,变形量为60%;

对热锻后的钛合金在550℃下保温2小时,然后进行变形量为50%的冷轧;

在400℃下保温10小时进行去应力退火,得到电子器件用耐高温钛合金。

对本实施例制备的电子器件用耐高温钛合金的性能进行检测,室温下抗拉强度为632MPa,室温下屈服强度为550MPa。将本实施例制备的钛合金在900℃空气环境中保温100h,其热具有良好的力学性能,质量无明显变化。

实施例3

一种电子器件用耐高温钛合金,成分如下:

Al 3.5wt%、Cr 0.65wt%、Co 0.32wt%、Nb 4.3wt%、Si 0.76wt%、B 0.48wt%、Ag 0.08wt%、Eu 0.03wt%、Gd 0.03wt%,余量为Ti。

按照钛合金的成分,利用真空电弧炉将合金元素熔化,以20℃/秒的冷却速度铸造该合金,在700℃下进行热锻,变形量为60%;

对热锻后的钛合金在550℃下保温2小时,然后进行变形量为50%的冷轧;

在400℃下保温10小时进行去应力退火,得到电子器件用耐高温钛合金。

对本实施例制备的电子器件用耐高温钛合金的性能进行检测,室温下抗拉强度为638MPa,室温下屈服强度为550MPa。将本实施例制备的钛合金在900℃空气环境中保温100h,其热具有良好的力学性能,质量无明显变化。

实施例4

一种电子器件用耐高温钛合金,成分如下:

Al 4.9wt%、Cr 0.58wt%、Co 0.33wt%、Nb 5.6wt%、Si 0.68wt%、B 0.53wt%、Ag 0.08wt%、Eu 0.05wt%、Gd 0.02wt%,余量为Ti。

按照钛合金的成分,利用真空电弧炉将合金元素熔化,以20℃/秒的冷却速度铸造该合金,在700℃下进行热锻,变形量为60%;

对热锻后的钛合金在550℃下保温2小时,然后进行变形量为50%的冷轧;

在400℃下保温10小时进行去应力退火,得到电子器件用耐高温钛合金。

对本实施例制备的电子器件用耐高温钛合金的性能进行检测,室温下抗拉强度为631MPa,室温下屈服强度为555MPa。将本实施例制备的钛合金在900℃空气环境中保温100h,其热具有良好的力学性能,质量无明显变化。

以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

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