[发明专利]Ti-6242钛合金及其制备方法

说明书

本发明涉及钛合金技术领域，具体涉及Ti‑6242钛合金及其制备方法，所述Ti‑6242钛合金的制备方法，包括以下步骤：(1)块料压制；(2)块料预烘；(3)启枪：启动第一电子枪、第二电子枪和第三电子枪；(4)熔炼：调节每支所述第一电子枪的电流为3～6A，所述第二电子枪的电流为3～6A，使块料完全熔化，得到钛熔液，并用第二电子枪对钛熔液进行精炼；(5)将经所述精炼得到的钛熔液进行结晶和拉锭。本发明采用一步熔炼法制备得到了Ti‑6242钛合金，降低了生产成本，且制备得到的Ti‑6242钛合金具有内部成分稳定，杂质含量低，满足国标GB/T 5193‑2007的要求。

技术领域

本发明涉及钛合金技术领域，具体涉及Ti-6242钛合金及其制备方法。

背景技术

Ti-6242钛合金的名义成分为Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo-0.1Si，对应我国钛合金牌号TA19，它具有高强度、高韧性和良好的抗蠕变性能，主要工作温度为470℃～550℃，用于制作航空发动机的风扇圆盘、压气机盘、叶片、机匣。

传统的钛合金熔炼方法是通过真空自耗电弧炉(VAR)进行熔炼，钛合金的熔炼电流小，熔池浅，且熔液的保留时间短，从而难以去次铸锭中的高、低密度夹杂，影响铸锭成分的均匀性，导致产品的稳定一致性较差；此外，由于真空自耗电弧炉在熔炼多元复杂合金方面的固有劣势，很难制备出完全纯净、均匀的高品质铸锭，所以为了提高合金最终的性能和探伤水平，在钛合金铸锭的后续加工工艺上也较为复杂，需要进行2～4次熔炼，过程控制相对严格，以最大限度的弱化和调节原始铸锭熔炼的不足，即使这样，目前生产的航空用多组元钛合金大尺寸工件依然存在性能稳定性和分散度差的问题。而钛合金铸锭中夹杂的存在及成分的不均匀将会严重损害飞机发动机构件的疲劳、持久等性能。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种Ti-6242钛合金及其制备方法，通过该制备方法制备得到的Ti-6242钛合金具有元素分布均匀，杂质含量低，产品稳定一致性好的优点。

为解决上述技术问题，本发明第一方面提供一种Ti-6242钛合金的制备方法，包括将金属物料加入电子束冷床炉中进行熔炼，所述电子束冷床炉包括熔化区、精炼区和结晶区，所述熔化区设置4个第一电子枪，精炼区设置1个第二电子枪，结晶区设置2个第三电子枪，包括以下步骤：

(1)将含有钛、铝、锡、钼、硅和锆的金属物料压制成块料；

(2)将块料在电子束冷床炉中进行预烘；

(3)启枪：启动第一电子枪、第二电子枪和第三电子枪，控制每支所述第一电子枪的电流不大于2A，所述第二电子枪的电流不大于2A；

(4)熔炼：调节每支所述第一电子枪的电流为3～6A，所述第二电子枪的电流为3～6A，使块料完全熔化，得到钛熔液，并用第二电子枪对钛熔液进行精炼，其中，从块料开始熔化至完全熔化的时间为25～50min；

(5)将经所述精炼得到的钛熔液进行结晶和拉锭。

本发明第二方面提供一种根据上述制备方法制备得到的Ti-6242钛合金。

通过上述技术方案，本发明得到以下技术效果：

(1)本发明提供的制备方法中，采用一步熔融法制备得到高性能的Ti-6242钛合金，工艺简单，降低了生产成本；

(2)本发明制备得到的Ti-6242钛合金具有内部元素含量稳定，且杂质含量低，排除了高低密度夹杂的问题，满足国标GB/T 5193-2007的要求。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明