CN101397619B - 一种新型铸造钛合金ZTi-6Al-4V-0.01Y - Google Patents
一种新型铸造钛合金ZTi-6Al-4V-0.01Y Download PDFInfo
- Publication number
- CN101397619B CN101397619B CN2007101896350A CN200710189635A CN101397619B CN 101397619 B CN101397619 B CN 101397619B CN 2007101896350 A CN2007101896350 A CN 2007101896350A CN 200710189635 A CN200710189635 A CN 200710189635A CN 101397619 B CN101397619 B CN 101397619B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- zti
- sponge
- vacuum
- titanium alloy
- arc
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Abstract
一种新型铸造钛合金ZTi-6Al-4V-0.01Y是以海绵Ti、Al、Y、Al-V中间合金组成，按重量百分比Ti88.60～90.90％、Al5.5～6.8％、Y0.005～0.03％、V3.5～4.5％进行配制经均匀混合后压制成海绵Ti电极，然后在真空自耗电极电弧炉中进行真空熔炼，此时熔炼真空度0-10Pa，弧电压32-36V，弧电流5000-6000A，而后在真空自耗电极凝壳炉真空度0-5Pa，弧电压30-40V，弧电流20000-30000A下进行ZTi-6Al-4V-0.01Y产品浇注。该ZTi-6Al-4V-0.01Y较ZTC4材料具有更高的强度和延伸率，具有巨大的应用前景。
Description
技术领域
本发明属于铸造钛合金材料技术领域，特别涉及到一种新型铸造钛合金ZTi-6Al-4V-0.01Y。
背景技术
ZTC4钛合金具有较好的综合力学性能，强度较高，可热处理强化，热压力加工性好，在中等温度下耐热性也比较好，是目前应用最广泛的商业钛合金材料。目前我国研制和生产的钛合金铸件中90％是这种合金。GB6614-1994《铸造钛及钛合金牌号及室温力学性能》中ZTC4合金的性能要求为：Rp0.2≥825MPa，Rm≥895MPa，A≥6％。
ZTC4合金属于a+β两相钛合金，具有较好的综合力学性能，但强度较β钛合金要低，塑性较纯钛要差。为了扩大钛合金的应用领域，国内外对钛合金材料的强度和塑性提出了更高的要求，特别是迫切需求一种钛合金材料具有高强度的同时能具有高塑性。然而，钛合金材料通常情况是添加合金元素提高强度的同时往往会导致塑性降低，难以达到两者同时提高。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提出一种新型铸造钛合金ZTi-6Al-4V-0.01Y，这种ZTi-6Al-4V-0.01Y较现用ZTC4材料具有更高的强度、更高的延伸率，具有巨大的应用前景。
为了实现上述发明目的，本发明采用了如下技术方案：
所述的新型铸造钛合金ZTi-6Al-4V-0.01Y是将海绵Ti、纯Al、纯Y、Al-V中间合金按重量百分比Ti88.60～90.90％、Al5.5～6.8％、Y0.005～0.03％、V3.5～4.5％和不可避免杂质进行配制经均匀混合后压制成海绵Ti电极，然后将海绵Ti电极在真空自耗电极电弧炉中进行真空熔炼，此时熔炼真空度0-10Pa，弧电压32-36V，弧电流5000-6000A，而后在真空自耗电极凝壳炉真空度0-5Pa，弧电压30-40V，弧电流20000-30000A下进行ZTi-6Al-4V-0.01Y产品浇注。
由于采用了如上所述技术方案，本发明具有如下优越性：
1、本发明的ZTi-6Al-4V-0.01Y合金为ZTC4的改进材料，较现用ZTC4材料具有更高的强度、更高的延伸率，GB6614-1994《铸造钛及钛合金牌号及室温力学性能》中ZTC4合金的性能要求：Rp0.2≥825MPa，Rm≥895MPa，A≥6％。
2、本发明的ZTi-6Al-4V-0.01Y钛合金铸态力学性能满足：Rm≥925MPa，Rp0.2≥845MPa，A≥7.0％，硬度HRC≤35。
具体实施方式
实施例1：
将海绵Ti、纯Al、纯Y和Al-V中间合金按重量百分比Ti89.35％、Al6.57％、Y0.005％、V3.78％进行配制经均匀混合后压制成海绵钛电极，将海绵钛电极在真空自耗电极电弧炉中进行真空熔炼，熔炼成的钛合金铸锭在真空自耗电极凝壳炉中熔化后浇注高尔夫球头模壳，其铸造状态下的力学性能如下所示：
室温屈服强度850MPa，抗拉强度930MPa，延伸率8.5％，硬度HRC＝32.0。
实施例2：
将海绵Ti、纯Al、纯Y和Al-V中间合金按重量百分比Ti90.18％、Al5.92％、Y0.013％、V3.67％进行配制经均匀混合后压制成海绵钛电极，将海绵钛电极在真空自耗电极电弧炉中进行真空熔炼，熔炼成的钛合金铸锭在真空自耗电极凝壳炉中熔化后浇注高尔夫球头模壳，其铸造状态下的力学性能如下所示：
室温屈服强度883MPa，抗拉强度976MPa，延伸率7.8％，硬度HRC＝30.0。
实施例3：
将海绵Ti、纯Al、纯Y和Al-V中间合金按重量百分比Ti89.36％、Al6.53％、Y0.032％、V3.82％进行配制经均匀混合后压制成海绵钛电极，将海绵钛电极在真空自耗电极电弧炉中进行真空熔炼，熔炼成的钛合金铸锭在真空自耗电极凝壳炉中熔化后浇注高尔夫球头模壳，其铸造状态下的力学性能如下所示：
室温屈服强度885MPa，抗拉强度960MPa，延伸率7.5％，硬度HRC＝31.5。
上述3例材料含量其余量均为不可避免杂质，真空熔炼时的真空度0-10Pa，弧电压32-36V，弧电流5000-6000A，在真空自耗电极凝壳炉真空度0-5Pa，弧电压30-40V，弧电流20000-30000A下进行ZTi-6Al-4V-0.01Y产品浇注。
由于V的熔点很高、不易溶解，为了在钛基体中加入合金元素V，材料制造时采用Al-V中间合金的形式加入。
纯Y含量低于下限时强度和延伸率与ZTC4相近，起不到强化和提高塑性的作用；高于上限时材料的强度虽然较ZTC4有较大幅度的提高，但是塑性较ZTC4有较大幅度的下降，特别是当纯Y含量超过0.4％时材料出现脆断。
在ZTC4合金中加入稀土元素钇Y可以细化晶粒，夺去一部分对塑性有不良影响的气体杂质，如O、N，降低了Al当量浓度，从而提高塑性；另外，Y的加入细化晶粒的同时，形成Y2O3对合金起强化作用，提高了材料的强度。
综上所述，ZTi-6Al-4V-0.01Y较现用ZTC4材料具有更高的强度、更高的延伸率，该钛合金的室温屈服强度≥845MPa，抗拉强度≥925MPa，延伸率≥7％，硬度HRC≤35。
Claims (1)
1.一种新型铸造钛合金ZTi-6Al-4V-0.01Y，其特征在于：将海绵Ti、纯Al、纯Y、Al-V中间合金按重量百分比Ti88.60～90.90％、Al5.5～6.8％、Y0.005～0.03％、V3.5～4.5％和不可避免杂质进行配制经均匀混合后压制成海绵Ti电极，然后将海绵Ti电极在真空自耗电极电弧炉中进行真空熔炼，此时熔炼真空度0-10Pa，弧电压32-36V，弧电流5000-6000A，而后在真空自耗电极凝壳炉真空度0-5Pa，弧电压30-40V，弧电流20000-30000A下进行ZTi-6Al-4V-0.01Y产品浇注。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2007101896350A CN101397619B (zh) | 2007-09-26 | 2007-09-26 | 一种新型铸造钛合金ZTi-6Al-4V-0.01Y |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2007101896350A CN101397619B (zh) | 2007-09-26 | 2007-09-26 | 一种新型铸造钛合金ZTi-6Al-4V-0.01Y |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101397619A CN101397619A (zh) | 2009-04-01 |
| CN101397619B true CN101397619B (zh) | 2010-06-02 |
Family
ID=40516461
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2007101896350A Expired - Fee Related CN101397619B (zh) | 2007-09-26 | 2007-09-26 | 一种新型铸造钛合金ZTi-6Al-4V-0.01Y |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN101397619B (zh) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101665882B (zh) * | 2009-09-30 | 2013-06-19 | 四川大学 | 含钒钛铝的中间合金细化剂和含钒钛的铝合金及制备方法 |
| CN102181746A (zh) * | 2011-04-21 | 2011-09-14 | 辽宁峰阁钛业集团有限公司 | 一种耐高温钛合金 |
| CN104278167B (zh) * | 2014-09-15 | 2017-02-08 | 安泰科技股份有限公司 | 一种高质量钛铝合金靶材的制造方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1099807A (zh) * | 1993-09-02 | 1995-03-08 | 航空航天工业部第六二一研究所 | 钛-铝系金属间化合物基合金均匀化熔铸工艺 |
| CN1123844A (zh) * | 1994-11-21 | 1996-06-05 | 中国科学院金属研究所 | 一种用于钛合金熔炼的铝钛稀土化合物型中间合金 |
| CN1584080A (zh) * | 2004-06-16 | 2005-02-23 | 哈尔滨工业大学 | 含有稀土Y的TiAl金属间化合物材料及其制备方法 |
| CN1718323A (zh) * | 2005-08-05 | 2006-01-11 | 哈尔滨工业大学 | 大尺寸无孔洞缺陷的TiAl基合金锭的熔铸方法 |
| CN101011705A (zh) * | 2007-01-31 | 2007-08-08 | 哈尔滨工业大学 | 含元素钇的TiAl金属间化合物板材的制备方法 |
| CN101023192A (zh) * | 2004-07-13 | 2007-08-22 | 埃尔凯姆有限公司 | 高强度、耐氧化和耐磨钛－硅合金 |
-
2007
- 2007-09-26 CN CN2007101896350A patent/CN101397619B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1099807A (zh) * | 1993-09-02 | 1995-03-08 | 航空航天工业部第六二一研究所 | 钛-铝系金属间化合物基合金均匀化熔铸工艺 |
| CN1123844A (zh) * | 1994-11-21 | 1996-06-05 | 中国科学院金属研究所 | 一种用于钛合金熔炼的铝钛稀土化合物型中间合金 |
| CN1584080A (zh) * | 2004-06-16 | 2005-02-23 | 哈尔滨工业大学 | 含有稀土Y的TiAl金属间化合物材料及其制备方法 |
| CN101023192A (zh) * | 2004-07-13 | 2007-08-22 | 埃尔凯姆有限公司 | 高强度、耐氧化和耐磨钛－硅合金 |
| CN1718323A (zh) * | 2005-08-05 | 2006-01-11 | 哈尔滨工业大学 | 大尺寸无孔洞缺陷的TiAl基合金锭的熔铸方法 |
| CN101011705A (zh) * | 2007-01-31 | 2007-08-08 | 哈尔滨工业大学 | 含元素钇的TiAl金属间化合物板材的制备方法 |
Non-Patent Citations (6)
| Title |
|---|
| JP特开平7-242966A 1995.09.19 |
| 王浪平等.钇的预注入对Ti-6Al-4V合金氮等离子体浸没离子注入行为的影响.中国稀土学报第18卷 第4期.2000,第18卷(第4期),337-340. |
| 王浪平等.钇的预注入对Ti-6Al-4V合金氮等离子体浸没离子注入行为的影响.中国稀土学报第18卷 第4期.2000,第18卷(第4期),337-340. * |
| 金红.金属钇在合金中的应用.材料工程 第4期.1995,(第4期),13、18-19. |
| 金红.金属钇在合金中的应用.材料工程 第4期.1995,(第4期),13、18-19. * |
| 钛及钛合金牌号和化学成分 中华人民共和国国家标准GB/T3620.1-2007.中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局和中国国家标准化管理委员会,2007,第6页. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101397619A (zh) | 2009-04-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101265536A (zh) | 高强高导铜合金及其制备方法 | |
| CN102766797B (zh) | 一种多主元合金 | |
| CN101886189A (zh) | 一种β钛合金及其制备方法 | |
| CN103045951B (zh) | 高氮无镍奥氏体抗菌不锈钢(HNSAg)及其制备方法 | |
| CN101397619B (zh) | 一种新型铸造钛合金ZTi-6Al-4V-0.01Y | |
| CN112501471B (zh) | 一种高强度高导电铜银合金线材的制备方法 | |
| CN109706336A (zh) | 一种超细晶高强塑性稀土镁合金的低成本制备方法 | |
| CN106893951A (zh) | 铜基块体非晶合金复合材料及其制备方法 | |
| CN106893897A (zh) | 一种耐热稀土铝合金导线及其制造方法 | |
| CN101624668B (zh) | 一种低成本易生产β钛合金及其制造方法 | |
| CN108893648A (zh) | 一种钇基重稀土铜镍合金的制备方法 | |
| CN106555073B (zh) | 一种高强高导稀土铜镁合金接触线及其制备方法 | |
| CN109136642A (zh) | 一种Ti-Mo中间合金及其制备方法和应用 | |
| CN101372735A (zh) | Mg-Ni-(Gd,Nd)系大块非晶合金及其制备方法 | |
| CN103194649B (zh) | 一种高强度Zr-Al-Sn系列合金及其制备方法 | |
| CN112746187B (zh) | 一种大尺寸的TiAl基合金籽晶的制备方法 | |
| CN108677061A (zh) | 一种高强度锆合金及其制备方法 | |
| CN111041286B (zh) | 一种纳米复合材料增强铝合金型材的方法 | |
| CN107586980B (zh) | 一种多元稀土合金化高导电铜合金及其制备方法 | |
| CN102154576A (zh) | 一种高强度高塑性钛合金 | |
| CN102011039A (zh) | 一种含稀土镨的铸态镁合金及其制备方法 | |
| CN100577837C (zh) | 高塑性镁合金及其制备方法 | |
| CN101397620A (zh) | 一种新型低密度铸造钛合金材料 | |
| CN101923909B (zh) | 电缆用铝铁钴稀土合金导体材料及其制造方法 | |
| CN109402447A (zh) | 一种铜合金、铜管及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20100602 Termination date: 20210926 |