[发明专利]一种纳米颗粒增强ZTC4钛合金及其制备方法有效

专利信息
申请号: 202011130575.7 申请日: 2020-10-21
公开(公告)号: CN112342436B 公开(公告)日: 2022-05-10
发明(设计)人: 姜启川;赵庆龙;邱丰;朱云龙 申请(专利权)人: 吉林大学
主分类号: C22C14/00 分类号: C22C14/00;C22C1/03;C22C1/10;C22F1/18;C21D1/18;C22C21/00
代理公司: 苏州创策知识产权代理有限公司 32322 代理人: 周锦全
地址: 130010 吉*** 国省代码: 吉林;22
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摘要:
搜索关键词: 一种 纳米 颗粒 增强 ztc4 钛合金 及其 制备 方法
【权利要求书】:

1.一种ZTC4钛合金,其特征在于,包括以下按照质量百分数计的组分:Al 5.5%~6.8%、V 3.5%~4.5%、Ti 88.4%~90.99%、纳米TiC颗粒0.01%~0.3%,余量为杂质元素,各组分的质量百分数之和为100%;

所述的ZTC4钛合金的制备方法包括以下步骤:

按照上述各组分的质量百分数,称取Al、V、Ti以及含有纳米TiC颗粒的铝基中间合金;

将Al、V、Ti进行混合,并置于真空环境下进行熔炼,得到熔融合金;

往熔融合金中添加含有纳米TiC颗粒的铝基中间合金进行均匀化处理后,再进行浇注成型,得到铸态的ZTC4钛合金;

将铸态的ZTC4钛合金置于1030~1100℃的温度下进行保温处理后,再置于油中进行冷却,得到淬火处理后的ZTC4钛合金;

将淬火处理后的ZTC4钛合金置于500~550℃的温度下进行回火处理后,再置于空气中进行冷却,得到热处理态的ZTC4钛合金;

所述步骤中,熔炼的温度为1700~1750℃;

所述含有纳米TiC颗粒的铝基中间合金的制备方法包括以下步骤:

将碳纳米管、铝粉和钛粉进行混合,得到合金粉末;

将合金粉末进行压制成型后,再置于850~950℃的温度下进行燃烧合成,得到所述含有纳米TiC颗粒的铝基中间合金。

2.根据权利要求1所述的一种ZTC4钛合金,其特征在于,所述ZTC4钛合金包括以下按照质量百分数计的组分:Al 6%~6.5%、V 3.6%~4%、Ti 89.3%~90.35%、纳米TiC颗粒0.05%~0.2%,余量为杂质元素,各组分的质量百分数之和为100%。

3.根据权利要求1所述的一种ZTC4钛合金,其特征在于,所述合金粉末中,碳纳米管与钛粉的摩尔比为1:1,碳纳米管与钛粉的总质量分数为20%~40%。

4.根据权利要求1所述的一种ZTC4钛合金,其特征在于,所述ZTC4钛合金在铸态时的抗拉强度为880~980MPa,屈服强度为732~877MPa;所述ZTC4钛合金在热处理态时的抗拉强度为1039~1190MPa,屈服强度为905~1105.5MPa;相比未添加纳米TiC的ZTC4合金,添加纳米TiC的ZTC4合金室温抗拉强度均值提高了113MPa,室温屈服强度均值提高了121MPa;热处理态室温抗拉强度均值提高了138MPa,室温屈服强度均值提高了146MPa。

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