本发明涉及合金材料技术领域,特别是涉及一种铝钛基合金材料及其制备方法。
背景技术:
钛合金具有两个优异的性能:比强度高,耐腐蚀,使其在航空航天,化学工业、医药工程广泛应用。但是钛的最高使用温度使其氧化特性受到限制,而钛铝金属间化合物可以部分的克服这一缺点,因此,其成为钛合金研制的重点和热点。钛铝基合金可直接与发展成熟的高温钢和镍基超合金相媲美,因此钛铝合金成为研究的热点。
但是,现有技术中,钛铝基合金的室温塑性低、加工性能差,导致钛铝基合金板材制备的难度增大。因此,在实际制备过程中需选择合适的原料组成来解决上述问题。
为此,有必要针对上述问题,提出一种铝钛基合金材料及其制备方法,其能够解决现有技术中存在的问题。
技术实现要素:
本发明的目的在于提供一种铝钛基合金材料及其制备方法,以克服现有技术中的不足。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种铝钛基合金材料,所述合金材料中的各物质成分质量百分含量为:钛8~10%,铬2~4%,镍4~5%,钕1~2%,锰1.5~2.5%,钨0.8~0.9%,硼0.1~0.2%,硅0.3~0.5%,钙0.15~0.25%,锌0.35~0.45%,镁0.2~0.4%,余量为铝和不可避免的杂质。
优选的,所述合金材料中的各物质成分质量百分含量为:钛8%,铬2%,镍4%,钕1%,锰1.5%,钨0.8%,硼0.1%,硅0.3%,钙0.15%,锌0.35%,镁0.2%,余量为铝和不可避免的杂质。
优选的,所述合金材料中的各物质成分质量百分含量为:钛10%,铬4%,镍5%,钕2%,锰2.5%,钨0.9%,硼0.2%,硅0.5%,钙0.25%,锌0.45%,镁0.4%,余量为铝和不可避免的杂质。
优选的,所述合金材料中的各物质成分质量百分含量为:钛9%,铬3%,镍4.5%,钕1.5%,锰2%,钨0.85%,硼0.15%,硅0.4%,钙0.2%,锌0.4%,镁0.3%,余量为铝和不可避免的杂质。
优选的,所述不可避免的杂质含量为0.1~0.25%。
本发明还提供一种铝钛基合金材料的制备方法,包括以下步骤:
(1)称取以下质量百分含量的物质成分:钛8~10%,铬2~4%,镍4~5%,钕1~2%,锰1.5~2.5%,钨0.8~0.9%,硼0.1~0.2%,硅0.3~0.5%,钙0.15~0.25%,锌0.35~0.45%,镁0.2~0.4%,余量铝,混合研磨均匀;
(2)将步骤(1)中混匀的原料焙烧,焙烧温度为1300~1500℃,焙烧时间为20~30min,冷却,得到铝钛基合金材料。
与现有技术相比,本发明的优点在于:本发明中的铝钛基合金材料具有强度高、可塑性好、抗应力和耐腐蚀性能均较好等优点,且制备工艺简单,易操作。
具体实施方式
本发明通过下列实施例作进一步说明:根据下述实施例,可以更好地理解本发明。然而,本领域的技术人员容易理解,实施例所描述的具体的物料比、工艺条件及其结果仅用于说明本发明,而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。
本发明公开一种铝钛基合金材料,所述合金材料中的各物质成分质量百分含量为:钛8~10%,铬2~4%,镍4~5%,钕1~2%,锰1.5~2.5%,钨0.8~0.9%,硼0.1~0.2%,硅0.3~0.5%,钙0.15~0.25%,锌0.35~0.45%,镁0.2~0.4%,余量为铝和不可避免的杂质。
本发明还公开一种铝钛基合金材料的制备方法,包括以下步骤:
(1)称取以下质量百分含量的物质成分:钛8~10%,铬2~4%,镍4~5%,钕1~2%,锰1.5~2.5%,钨0.8~0.9%,硼0.1~0.2%,硅0.3~0.5%,钙0.15~0.25%,锌0.35~0.45%,镁0.2~0.4%,余量铝,混合研磨均匀;
(2)将步骤(1)中混匀的原料焙烧,焙烧温度为1300~1500℃,焙烧时间为20~30min,冷却,得到铝钛基合金材料。
其中,所述不可避免的杂质含量为0.1~0.25%。
下述以具体地实施例进行说明,以制备本发明中的铝钛基合金材料。
实施例1
所述合金材料中的各物质成分质量百分含量为:钛8%,铬2%,镍4%,钕1%,锰1.5%,钨0.8%,硼0.1%,硅0.3%,钙0.15%,锌0.35%,镁0.2%,余量为铝和不可避免的杂质。
所述铝钛基合金材料的制备方法包括以下步骤:
(1)称取以下质量百分含量的物质成分:钛8%,铬2%,镍4%,钕1%,锰1.5%,钨0.8%,硼0.1%,硅0.3%,钙0.15%,锌0.35%,镁0.2%,余量铝,混合研磨均匀;
(2)将步骤(1)中混匀的原料焙烧,焙烧温度为1300℃,焙烧时间为20min,冷却,得到铝钛基合金材料。
实施例2
所述合金材料中的各物质成分质量百分含量为:钛9%,铬3%,镍4.5%,钕1.5%,锰2%,钨0.85%,硼0.15%,硅0.4%,钙0.2%,锌0.4%,镁0.3%,余量为铝和不可避免的杂质。
所述铝钛基合金材料的制备方法包括以下步骤:
(1)称取以下质量百分含量的物质成分:钛9%,铬3%,镍4.5%,钕1.5%,锰2%,钨0.85%,硼0.15%,硅0.4%,钙0.2%,锌0.4%,镁0.3%,余量铝,混合研磨均匀;
(2)将步骤(1)中混匀的原料焙烧,焙烧温度为1400℃,焙烧时间为25min,冷却,得到铝钛基合金材料。
实施例3
所述合金材料中的各物质成分质量百分含量为:钛10%,铬4%,镍5%,钕2%,锰2.5%,钨0.9%,硼0.2%,硅0.5%,钙0.25%,锌0.45%,镁0.4%,余量为铝和不可避免的杂质。
所述铝钛基合金材料的制备方法包括以下步骤:
(1)称取以下质量百分含量的物质成分:钛10%,铬4%,镍5%,钕2%,锰2.5%,钨0.9%,硼0.2%,硅0.5%,钙0.25%,锌0.45%,镁0.4%,余量铝,混合研磨均匀;
(2)将步骤(1)中混匀的原料焙烧,焙烧温度为1500℃,焙烧时间为30min,冷却,得到铝钛基合金材料。
上述实施例1~3中的铝钛基合金材料具有强度高、可塑性好、抗应力和耐腐蚀性能均较好等优点。通过对上述实施例1~3中的铝钛基合金材料进行力学性能的测试,结果表明,上述实施例1~3中的铝钛基合金材料的抗拉强度可达到496mpa以上。
最后,还需要说明的是,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。