CN103320678A - 低密度高强度钛合金铸铁材料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种低密度高强度钛合金铸铁材料，所述低密度高强度钛合金铸铁材料由外层和芯部组成，所述外层包括按质量百分比组成的下列成分：Ti：33.0%-36.0%，C：7.9%-8.5%，Si：4.3%-4.5%，Pb：3.8%-4.2%，Al：0.3%-0.5%，Mn：0.9%-1.1%，余量为Fe及不可避免的杂质；所述芯部包括按质量百分比组成的下列成分：Ti：30.0%-32.0%，C：7.0%-7.5%，Si：4.0%-4.2%，Pb：3.0%-3.5%，Al：0.1%-0.3%，Mn：0.6%-0.8%，余量为Fe及不可避免的杂质。通过上述方式，本发明能够降低钛合金铸铁材料的密度，优化钛铁合金的力学性能，使得钛合金铸铁材料具有强度高、比强度大、密度低等性能，同时具有优良的耐温耐热性、耐腐蚀性，且成本低、材料损耗少。
Description
技术领域
本发明涉及金属材料领域，特别是涉及一种低密度高强度钛合金铸铁材料。
背景技术
在铁钢中加入各种金属和非金属元素，能创造出各种不同性能，钛比重低，仅为4.5克/毫升，熔点又高，为1690℃，又易氧化，在钢液面上被氧化烧掉很多，损失太大，又不易控制含量，并且单体金属制取工艺复杂，生产成本高，价格昂贵等等，因此不适合以纯金属和非金属单体状态在炼钢时直接加入钢液中。钛铁合金在钢铁工业中的应用仅次于硅、锰、铬铁合金，在钢中加入一定量的钛铁合金，可以细化晶粒，显著提高钢的力学性能，而且价格低，特别适合于炼钢和生产各种高科技材料中使用。因此铁合金成为炼钢和新材料工业中的重要材料。
随着冶金工业的发展，钢质量的提高、品种的增加，对钛铁合金的质量及品种的要求越来越高。目前，我国生产的钛铁合金铸铁主要采用的是普通的钛铁合金，产品中的杂质含量较高，力学性能受到了限制，无法满足高质量不锈钢以及军工、航空航天领域等钢种的使用要求。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是：针对现有技术的不足，提供一种低密度高强度钛合金铸铁材料，能够降低钛合金铸铁材料的密度，优化钛铁合金的力学性能，使得钛合金铸铁材料具有强度高、比强度大、密度低等性能，同时具有优良的耐温耐热性、耐腐蚀性，且成本低、材料损耗少。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种低密度高强度钛合金铸铁材料，所述低密度高强度钛合金铸铁材料由外层和芯部组成，所述外层包括按质量百分比组成的下列成分：Ti：33.0%-36.0%，C：7.9%-8.5%，Si：4.3%-4.5%，Pb：3.8%-4.2%，Al：0.3%-0.5%，Mn：0.9%-1.1%，余量为Fe及不可避免的杂质；所述芯部包括按质量百分比组成的下列成分：Ti：30.0%-32.0%，C：7.0%-7.5%，Si：4.0%-4.2%，Pb：3.0%-3.5%，Al：0.1%-0.3%，Mn：0.6%-0.8%，余量为Fe及不可避免的杂质。
在本发明一个较佳实施例中，所述不可避免的杂质包括S、P、W和B，其含量小于等于0.35%。
在本发明一个较佳实施例中，所述S的含量小于等于0.025%，所述P的含量小于等于0.025%，所述W的含量小于等于0.1%，所述B的含量小于等于0.2%。
本发明的有益效果是：通过对合金元素的合理优化匹配，外层与芯部的复合，能够降低钛合金铸铁材料的密度，优化钛铁合金的力学性能，使得钛合金铸铁材料具有强度高、比强度大、密度低等性能，同时具有优良的耐温耐热性、耐腐蚀性，且成本低、材料损耗少。
具体实施方式
下面对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
本发明实施例包括：
一种低密度高强度钛合金铸铁材料，所述低密度高强度钛合金铸铁材料由外层和芯部组成，所述外层包括按质量百分比组成的下列成分：Ti：33.0%-36.0%，C：7.9%-8.5%，Si：4.3%-4.5%，Pb：3.8%-4.2%，Al：0.3%-0.5%，Mn：0.9%-1.1%，余量为Fe及不可避免的杂质；所述芯部包括按质量百分比组成的下列成分：Ti：30.0%-32.0%，C：7.0%-7.5%，Si：4.0%-4.2%，Pb：3.0%-3.5%，Al：0.1%-0.3%，Mn：0.6%-0.8%，余量为Fe及不可避免的杂质。
所述不可避免的杂质包括S、P、W和B，其含量小于等于0.35%。
所述S的含量小于等于0.025%，所述P的含量小于等于0.025%，所述W的含量小于等于0.1%，所述B的含量小于等于0.2%。
实施例一：
一种低密度高强度钛合金铸铁材料，所述低密度高强度钛合金铸铁材料由外层和芯部组成，所述外层包括按质量百分比组成的下列成分：Ti：33.0%，C：7.9%，Si：4.3%，Pb：3.8%，Al：0.3%，Mn：0.9%，S：0.02%，P：0.02%，W：0.1%，B：0.2%，余量为Fe；所述芯部包括按质量百分比组成的下列成分：Ti：30.0%，C：7.0%，Si：4.0%，Pb：3.0%，Al：0.1%，Mn：0.6%，S：0.015%，P：0.015%，W：0.08%，B：0.16%，余量为Fe。
实施例二：
一种低密度高强度钛合金铸铁材料，所述低密度高强度钛合金铸铁材料由外层和芯部组成，所述外层包括按质量百分比组成的下列成分：Ti：36.0%，C：8.5%，Si：4.5%，Pb：4.2%，Al：0.5%，Mn：1.1%，S：0.02%，P：0.02%，W：0.1%，B：0.2%，余量为Fe；所述芯部包括按质量百分比组成的下列成分：Ti：32.0%，C：7.5%，Si：4.2%，Pb：3.5%，Al：0.3%，Mn：0.8%，S：0.015%，P：0.015%，W：0.06%，B：0.13%，余量为Fe。
本发明揭示了一种低密度高强度钛合金铸铁材料，通过对合金元素的合理优化匹配，外层与芯部的复合，能够降低钛合金铸铁材料的密度，优化钛铁合金的力学性能，使得钛合金铸铁材料具有强度高、比强度大、密度低等性能，同时具有优良的耐温耐热性、耐腐蚀性，且成本低、材料损耗少。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (3)
1.一种低密度高强度钛合金铸铁材料，所述低密度高强度钛合金铸铁材料由外层和芯部组成，其特征在于，所述外层包括按质量百分比组成的下列成分：Ti：33.0%-36.0%，C：7.9%-8.5%，Si：4.3%-4.5%，Pb：3.8%-4.2%，Al：0.3%-0.5%，Mn：0.9%-1.1%，余量为Fe及不可避免的杂质；所述芯部包括按质量百分比组成的下列成分：Ti：30.0%-32.0%，C：7.0%-7.5%，Si：4.0%-4.2%，Pb：3.0%-3.5%，Al：0.1%-0.3%，Mn：0.6%-0.8%，余量为Fe及不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的低密度高强度钛合金铸铁材料，其特征在于，所述不可避免的杂质包括S、P、W和B，其含量小于等于0.35%。
3.根据权利要求2所述的低密度高强度钛合金铸铁材料，其特征在于，所述S的含量小于等于0.025%，所述P的含量小于等于0.025%，所述W的含量小于等于0.1%，所述B的含量小于等于0.2%。
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Country Status (1)
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|---|---|
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105401067A (zh) * | 2015-12-01 | 2016-03-16 | 铜陵奥盛冶金机械有限公司 | 一种低密度高耐磨的铸铁材料 |
| CN106521318A (zh) * | 2016-11-22 | 2017-03-22 | 河北工业大学 | 一种高强度Fe‑Mn‑Al‑C系低密度铸钢及其制备方法 |
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2013
- 2013-07-01 CN CN 201310269946 patent/CN103320678A/zh active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| CN106521318B (zh) * | 2016-11-22 | 2018-01-23 | 河北工业大学 | 一种高强度Fe‑Mn‑Al‑C系低密度铸钢及其制备方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20130925 |