[发明专利]Ti80钛合金标准物质及其制备方法

权利要求书

1.一种Ti80钛合金标准物质，其特征在于，各主要元素含量范围为：Al：4.3wt%～7.2wt%，Nb：1.85wt%~4.15wt%，Mo：0.15wt%～2.05wt%，Zr：0.85wt%～3.15wt%，Si：0.00wt%～0.27wt%，Fe：0.00wt%～0.40wt%，C：0.00wt%～0.14wt%，其余为Ti及其它杂质元素，各组分的重量百分比之和为百分之百。

2.如权利要求1所述的Ti80钛合金标准物质，其特征在于，由如下6种标准物质组成：

（1）Ti80-1，各组分的重量百分比为，Al：4.5±0.2wt%，Nb：4.00±0.15wt%，Mo：0.10±0.05wt%，Zr：3.00±0.15wt%，Si：0.01±0.02wt%，Fe：0.35±0.05wt%，C：0.12±0.02wt%，其余为Ti及其它杂质元素，各组分的重量百分比之和为百分之百；

（2）Ti80-2，各组分的重量百分比为，Al：5.0±0.2wt%，Nb：3.70±0.15wt%，Mo：0.30±0.05wt%，Zr：2.70±0.15wt%，Si：0.05±0.02wt%，Fe：0.30±0.05wt%，C：0.08±0.02wt%，其余为Ti及其它杂质元素，各组分的重量百分比之和为百分之百；

（3）Ti80-3，各组分的重量百分比为，Al：5.5±0.2wt%，Nb：3.30±0.15wt%，Mo：0.60±0.05wt%，Zr：2.30±0.15wt%，Si：0.10±0.02wt%，Fe：0.24±0.05wt%，C：0.06±0.02wt%，其余为Ti及其它杂质元素，各组分的重量百分比之和为百分之百；

（4）Ti80-4，各组分的重量百分比为，Al：6.0±0.2wt%，Nb：2.80±0.15wt%，Mo：1.00±0.05wt%，Zr：1.90±0.15wt%，Si：0.15±0.02wt%，Fe：0.18±0.05wt%，C：0.04±0.02wt%，其余为T i及其它杂质元素，各组分的重量百分比之和为百分之百；

（5）Ti80-5，各组分的重量百分比为，Al：6.5±0.2wt%，Nb：2.40±0.15wt%，Mo：1.50±0.05wt%，Zr：1.50±0.15wt%，Si：0.20±0.02wt%，Fe：0.12±0.05wt%，C：0.02±0.02wt%，其余为Ti及其它杂质元素，各组分的重量百分比之和为百分之百；

（6）Ti80-6，各组分的重量百分比为，Al：7.0±0.2wt%，Nb：2.00±0.15wt%，Mo：2.00±0.05wt%，Zr：1.00±0.15wt%，Si：0.25±0.02wt%，Fe：0.05±0.05wt%，C：0.01±0.02wt%，其余为Ti及其它杂质元素，各组分的重量百分比之和为百分之百。

3.如权利要求1或2所述Ti80钛合金标准物质的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）配料：采用0级海绵钛、AlMo50中间合金、AlNb50中间合金、AlSi24中间合金、海绵锆、纯铁、纯铝和石墨作为原料，按钛合金标准物质各元素含量要求进行配料计算，并分别称取上述组分的原料备用；

（2）电极块压制：采用海绵钛和中间合金单块电极混料方法，为防止电极压制过程中一些粒度较小的中间合金和纯金属添加剂散落在模具底部，先将适量的海绵钛铺在模具底部，再将海绵钛与中间合金的混合物置于模具一并压制，实现合金元素在自耗电极中的均匀分布；

（3）电极焊接：将压制好的电极依次放入焊接箱内，当真空度抽至1.33x10^-1Pa时，充入氩气，用等离子焊将电极拼焊成电极组；

（4）熔炼：将电极组放入真空自耗电极电弧炉内进行第一次熔炼；将一次铸锭作为二次电极，在真空自耗电极电弧凝壳炉熔炼二次锭，然后将二次锭作为三次电极，在真空自耗电极电弧炉熔炼三次锭作为成品铸锭；

（5）均匀化退火：对铸锭进行均匀化退火，消除铸锭中存在的枝晶偏析和区域偏析等，使铸锭组分和组织均匀化，防止锻造过程中铸锭开裂；

（6）均匀化变形加工：对铸锭采用交互式墩拔变形加工工艺得到符合要求尺寸的钛合金棒材；

（7）再结晶退火：对锻棒进行再结晶退火，进一步细化晶粒，稳定组织；

（8）加工屑状样：首先采用车床加工去除钛合金棒表面氧化皮，然后进行车屑，并对钛屑进行粉碎、过筛、清洗、晾干、装瓶等工序，最终得到0.5mm×1~2mm的屑状钛合金标准物质，可用于ICP等离子光谱等仪器；

（9）加工块状样：采用车床加工钛合金棒至得到块状钛合金标准物质，可用于光电直读光谱等仪器。