[发明专利]一种钛铁合金及其制备工艺

说明书

技术领域

本发明涉及钛铁合金技术领域，尤其涉及一种钛铁合金及其制备工艺。

背景技术

钛被认为是一种稀有金属，这是由于在自然界中其存在分散并难于提取。但其相对丰度在所有元素中居第十位。钛的矿石主要有钛铁矿及金红石，广布于地壳及岩石圈之中。钛亦同时存在于几乎所有生物、岩石、水体及土壤中。从主要矿石中萃取出钛需要用到克罗尔法或亨特法。钛最常见的化合物，二氧化钛可用于制造白色颜料。其他化合物还包括四氯化钛(TiCl4）（作催化剂及用于制造烟幕或空中文字）及三氯化钛（TiCl3）（用于催化聚丙烯的生产）。

钛能与铁熔成合金，造出高强度的轻合金，在各方面有着广泛的应用，包括航天（喷气发动机、导弹及航天器）、军事、工业程序（化工与石油制品、海水淡化及造纸）、汽车、农产食品、医学（义肢、骨科移植及牙科器械与填充物）、运动用品、珠宝及手机等等。

本发明提供了一种钛铁合金及其制备工艺。

发明内容

本发明的目的在于提供一种钛铁合金及其制备工艺。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种钛铁合金，所述钛铁合金组成按重量百分比包括有20~40％的钛、5~10%的碳、0.1~0.4%的镨、0.1~0.4%的钕、0.1~0.4%的钷，余量为铁。

作为本发明的进一步改进，所述钛铁合金还包括不大于0.2%的铜。

作为本发明的进一步改进，所述钛铁合金还包括不大于0.2%的镍。

作为本发明的进一步改进，所述钛铁合金还包括不大于0.02%的锡。

作为本发明的进一步改进，所述钛铁合金还包括3~6%的硅。

作为本发明的进一步改进，所述钛铁合金还包括低于0.1％的磷，低于0.02％的硫。

作为本发明的进一步改进，所述钛铁合金组成按重量百分比包括有30％的钛、8%的碳、0.3%的镨、0.3%的钕、0.3%的钷，余量为铁。

相应地，一种钛铁合金的制备工艺，所述工艺包括：

S1、按重量百分比称取20~40％的钛粉、5~10%的碳粉、0.1~0.4%的镨粉、0.1~0.4%的钕粉、0.1~0.4%的钷粉，余量为铁棒；

S2、将钛粉、碳粉、镨粉、钕粉和钷粉进行混料3小时以上，得到混合后的合金粉末；

S3、将混合后的合金粉末装入电炉，将铁棒放入混合后的合金粉末上，然后将铁棒和合金粉末的电炉放入真空高温烧结炉内进行熔炼，得到合金体；

S4、将上述合金体进行固溶处理和时效处理，得到钛铁合金。

作为本发明的进一步改进，所述步骤S3中的熔炼工艺具体为：

在2h内将电炉内温度由室温升温至1450℃~1700℃，保温1~2h，然后在1.5h内将电炉内温度降至室温。

本发明的有益效果是，本发明的钛铁合金熔点和密度高，且强度、韧性、延展性和耐磨能力均得到有效的提高。

 

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明一具体实施方式中钛铁合金的制备工艺的流程示意图。

 

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

本发明公开了一种钛铁合金，该钛铁合金组成按重量百分比包括有20~40％的钛、5~10%的碳、0.1~0.4%的镨、0.1~0.4%的钕、0.1~0.4%的钷，余量为铁。

进一步地，钛铁合金还包括不大于0.2%的铜。

进一步地，钛铁合金还包括不大于0.2%的镍。

进一步地，钛铁合金还包括不大于0.02%的锡。

进一步地，钛铁合金还包括3~6%的硅。

进一步地，钛铁合金还包括低于0.1％的磷，低于0.02％的硫。

相应地，参图1所示，一种钛铁合金的制备工艺，包括：

S1、按重量百分比称取20~40％的钛粉、5~10%的碳粉、0.1~0.4%的镨粉、0.1~0.4%的钕粉、0.1~0.4%的钷粉，余量为铁棒；

S2、将钛粉、碳粉、镨粉、钕粉和钷粉进行混料3小时以上，得到混合后的合金粉末；

S3、将混合后的合金粉末装入电炉，将铁棒放入混合后的合金粉末上，然后将铁棒和合金粉末的电炉放入真空高温烧结炉内进行熔炼，得到合金体；

S4、将上述合金体进行固溶处理和时效处理，得到钛铁合金。