[发明专利]一种锆钛合金及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及合金材料技术领域，尤其涉及一种锆钛合金及其制备方法和应用，本发明提供的锆钛合金包括以下组分：Zr 20～51wt.％，Al 5～7wt.％，V 3～5wt.％，余量为Ti。本发明的锆钛合金各组分配合作用，使锆钛合金呈现良好的耐腐蚀性能。实施例结果表明，将本发明的锆钛合金用于pH值为2的重金属污水处理，锆钛合金的腐蚀速率仅为0.01～1.39mg/cm²，而不锈钢的腐蚀速率为6.63mg/cm²，表明本发明提供的锆钛合金具有良好的耐腐蚀性能。将本发明制备的锆钛合金用于污水处理，具有良好的耐腐蚀性能。

技术领域

本发明涉及合金材料技术领域，尤其涉及一种锆钛合金及其制备方法和应用。

背景技术

《世界水资源综合评估报告》的预测结果表明：预计到2025年，全球总人数将达到83亿，生活在水资源紧张或者时常缺水国家的人口，会从1990年的3亿增加到2025年的30亿，这意味着，全世界1/3以上的人口将遭受中高度到高度的缺水压力。如何有效地利用淡水资源、控制江河湖泊污染，净化水问题已然成为世界各国政府共同关注的环境议题。

然而，现在的大部分污水处理构件使用的是传统不锈钢，传统不锈钢构件耐腐蚀能力不高，易腐蚀，使用年限短，给工业设备维修带来了极大的不便，所以寻求一种新的耐腐蚀能力高的材料迫在眉睫。

发明内容

本发明的目的在于提供一种锆钛合金及其制备方法和应用，本发明提供的锆钛合金耐腐蚀能力强，应用于污水处理，具有良好的耐腐蚀性能。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种锆钛合金，包括以下组分：Zr 20～51wt.％，Al 5～7wt.％，V 3～5wt.％，余量为Ti。

本发明还提供了上述技术方案所述锆钛合金的制备方法，包括：将对应上述方案所述锆钛合金组分的原料依次进行熔炼、变形处理和固溶处理，得到锆钛合金。

优选的，所述熔炼的温度为2500℃～3000℃。

优选的，所述熔炼在氩气氛围下进行。

优选的，所述熔炼的次数为6～10次，每次熔炼的时间为40～50s。

优选的，所述变形处理的方式为轧制，所述轧制的温度为800～1000℃。

优选的，所述轧制为多道次轧制；首次轧制前，将熔炼得到的铸态坯加热至相应的轧制温度，保温0.5～1h，其余每次轧制前，将熔炼得到的铸态坯加热至相应的轧制温度，保温5～10min。

优选的，所述轧制总的变形量为65～70％，每道次轧制的变形量为8～13％。

优选的，所述固溶处理的温度为轧制温度，所述固溶处理的时间为0.5～1h。

本发明另提供了上述技术方案所述锆钛合金或上述技术方案所述制备方法制备得到的锆钛合金在污水处理中的应用。

本发明提供了一种锆钛合金，包括以下组分：Zr 20～51wt.％，Al 5～7wt.％，V 3～5wt.％，余量为Ti。本发明的锆钛合金各组分配合作用，使锆钛合金呈现良好的耐腐蚀性能。实施例结果表明，将本发明的锆钛合金用于pH值为2的重金属污水处理，锆钛合金的腐蚀速率仅为0.01～1.39mg/cm²，而不锈钢的腐蚀速率为6.63mg/cm²，表明本发明提供的锆钛合金具有良好的耐腐蚀性能。

此外，由本发明的锆钛合金制备的污水处理设备连续工作时间可达30年。

具体实施方式

本发明提供了一种锆钛合金，包括以下组分：Zr 20～51wt.％，Al 5～7wt.％，V 3～5wt.％，余量为Ti。