[发明专利]一种抗空蚀钛铝锆合金及其制备工艺

说明书

本发明涉及抗空蚀钛铝锆合金技术领域，公开了一种抗空蚀钛铝锆合金，铝5‑8份、钢纤维4‑7份、锆9‑14份、海绵钛80‑90份、密排六方晶格金属10‑15份、金属陶瓷5‑10份。本发明通过加入钢纤维，利用钢纤维具有较高的抗拉、抗弯、抗剪和抗扭强度的优点，增加合金的抗拉、抗弯、抗剪和抗扭强度，钢纤维还具有具有卓越的抗冲击性能材料抵抗冲击或震动荷载作用的性能，能够有效提升合金抗空蚀的性能，本发明通过在熔炼完成后，迅速冷却凝固，得到第二亚稳态相预制金属块，使金属转变为马氏体，空蚀诱发马氏体相变的亚稳材料通常具有抗空蚀性﹐因为马氏体相变不仅要吸收大量能量,而且马氏体相的强度和硬度相对较高，诱发马氏体的产生大大提高了材料的加工硬化能力。

技术领域

本发明涉及抗空蚀钛铝锆合金技术领域，具体为一种抗空蚀钛铝锆合金及其制备工艺。

背景技术

空蚀现象从发现至今已经100多年了，各国均投入了大量的人力和物力对空蚀问题开展研究，但效果不佳。因此，空蚀问题一直困扰着理论界和工程界，是至今没有解决的重大的工程和技术难题。空蚀现象广泛存在于流体机械的过流部件、舰艇螺旋桨等动力部件以及水工建筑的过流部位，每年因空蚀现象造成的损伤不仅可以给工农业部门造成严重的经济损失同时还会严重威胁到水中兵器的隐蔽性。空蚀过程中产生的噪声会严重暴露潜艇和鱼雷等水中兵器的位置，从而影响其的作战性能。空蚀的发生过程是由于低压区所形成的微气泡在高压区溃灭后所形成高速微射流打击材料表面，进而造成材料表面的严重损伤。因此，研发新型抗空蚀材料便成了空蚀研究的一项重要任务。

专利号CN202010274255.2，公开了一种抗空蚀钛铝锆合金及其制备工艺。形成所述钛铝锆合金的反应原料包括：5.9重量份～6重量份的铝；7.95重量份～12重量份的锆；和82重量份～88重量份的海绵钛。该钛铝锆合金的弹性模量高，具有优异的抗空蚀性能和优异的耐电化学腐蚀能力，在空蚀过程中的噪声水平低，应用前景广阔。

但是，现有的抗空蚀钛铝锆合金，在制备的过程中，只是单纯采用铝、锆和海绵钛作为合成材料，导致合金的抗空蚀效果无法大幅度提升，而且在合金的制备过程中，并没有采用能够针对空蚀，提高抗空蚀效果的工艺。

发明内容

本发明的目的在于提供一种抗空蚀钛铝锆合金及其制备工艺及方法，解决了背景技术中所提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种抗空蚀钛铝锆合金，铝5-8份、钢纤维4-7份、锆9-14份、海绵钛80-90份、密排六方晶格金属10-15份、金属陶瓷5-10份。

作为本发明的一种优选实施方式，铝5份、钢纤维5份、锆9份、海绵钛80份、密排六方晶格金属10份、金属陶瓷5份。

作为本发明的一种优选实施方式，铝6份、钢纤维5份、锆10份、海绵钛84份、密排六方晶格金属13份、金属陶瓷7份。

作为本发明的一种优选实施方式，铝8份、钢纤维7份、锆14份、海绵钛90份、密排六方晶格金属15份、金属陶瓷10份。

作为本发明的一种优选实施方式，一种抗空蚀钛铝锆合金，利用抗空蚀钛铝锆合金，所述一种抗空蚀钛铝锆合金制备工艺的步骤如下：

步骤一：将铝、钢纤维、锆、海绵钛、密排六方晶格金属、金属陶瓷原料混合后，利用压制设备进行压制处理，得到第一混合金属块；将第一预制金属块进行第一熔炼处理，在熔炼完成后，迅速冷却凝固，得到第二亚稳态相预制金属块，其中，熔炼处理的温度为1600℃-1900℃，时间为2h-3h；

步骤二：接着将第二亚稳态相预制金属块进行熔炼处理，得到第一预制合金锭，熔炼处理的温度为1600℃-1900℃，时间为1.5h-3h；在1100℃-1200℃的温度下，将所述第一预制合金锭进行第一高温处理1h-3h，得到第二预制合金锭；