[发明专利]一种钛及钛合金型合金钢配方

说明书

技术领域

本发明涉及一种新型合金的配方，特别是一种钛及钛合金型合金钢配方。

背景技术

钛是20世纪50年代发展起来的一种重要的结构金属，钛合金因具有强度高、耐蚀性好、耐热性高等特点而被广泛用于各个领域。世界上许多国家都认识到钛合金材料的重要性，相继对其进行研究开发，并得到了实际应用。

第一个实用的钛合金是1954年美国研制成功的Ti-6Al-4V合金，由于它的耐热性、强度、塑性、韧性、成形性、可焊性、耐蚀性和生物相容性均较好，而成为钛合金工业中的王牌合金，该合金使用量已占全部钛合金的75%～85%。其他许多钛合金都可以看作是Ti-6Al-4V合金的改型。

20世纪50～60年代，主要是发展航空发动机用的高温钛合金和机体用的结构钛合金，70年代开发出一批耐蚀钛合金，80年代以来，耐蚀钛合金和高强钛合金得到进一步发展。耐热钛合金的使用温度已从50年代的400℃提高到90年代的600～650℃。A2(Ti3Al)和r（TiAl）基合金的出现，使钛在发动机的使用部位正由发动机的冷端（风扇和压气机）向发动机的热端（涡轮）方向推进。结构钛合金向高强、高塑、高强高韧、高模量和高损伤容限方向发展。

另外，20世纪70年代以来，还出现了Ti-Ni、Ti-Ni-Fe、Ti-Ni-Nb等形状记忆合金，并在工程上获得日益广泛的应用。

世界上已研制出的钛合金有数百种，最著名的合金有20～30种，如Ti-6Al-4V、Ti-5Al-2.5Sn、Ti-2Al-2.5Zr、Ti-32Mo、Ti-Mo-Ni、Ti-Pd、SP-700、Ti-6242、Ti-10-5-3、Ti-1023、BT9、BT20、IMI829、IMI834等[2,4]。

据相关统计数据，2012年我国化工行业用钛量达2.5万吨，比2011年有所减少。这是自2009年以来，我国化工用钛市场首次出现负增长。近些年来，化工行业一直是钛加工材最大的用户，其用量在钛材总用量的占比一直保持在50%以上，2011年占比高达55%。但随着经济陷入低迷期，化工行业不但新建项目明显减少，同时还将面临产业结构调整，部分产品新建产能受到控制，落后产能也将逐步淘汰的境地。受此影响，其对钛加工材用量的萎缩也变得顺理成章。在此之前，便有业内人士预测化工行业用钛量在2013~2015年间达到峰值。以当前市场表现看来，2012年整体经济的疲软有可能使得化工用钛的衰退期提前。

现有的钛合金型合金钢，硬度受温度影响较大，并且光泽度差，并且低温情况下抗冲击强度差。

发明内容

为解决上述问题，本发明公开了一种高强度铁素体型球墨铸铁，硬度高，切削性好，低温冲击性强，抗温度急变性好和耐腐蚀性强，质量稳定和铸造性好。

本发明公开的一种钛及钛合金型合金钢配方，其各组分的重量百分比为（wt%）：钛：3.5-4.8；碳：3.64-3.78；硅：2.61-2.68；锰：小于0.25；磷：小于0.04；镁：0.03-0.05；稀土：0.03-0.05；其它为杂质的含量：小于0.1；余量为铁。

本发明公开的一种钛及钛合金型合金钢配方的一种改进，其各组分的重量百分比为（wt%）：钛：3.67-4.3；碳：3.69-3.73；硅：2.65-2.67；锰：小于0.20；磷：小于0.04；镁：0.04；稀土：0.04；其它不可避免的杂质：小于0.1；余量为铁。

本发明公开的一种钛及钛合金型合金钢配方，质量轻，硬度高，光泽度好，抗冲击性强，在低温情况下仍然具有较强的延展性，并且具有耐腐蚀性能，可锻造不同轻质精密设备部件。

具体实施方式

下面结合具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。

本发明公开的一种钛及钛合金型合金钢配方，其各组分的重量百分比为（wt%）：钛：3.5-4.8；碳：3.64-3.78；硅：2.61-2.68；锰：小于0.25；磷：小于0.04；镁：0.03-0.05；稀土：0.03-0.05；其它为杂质的含量：小于0.1；余量为铁。

本发明公开的一种钛及钛合金型合金钢配方的一种改进，其各组分的重量百分比为（wt%）：钛：3.67-4.3；碳：3.69-3.73；硅：2.65-2.67；锰：小于0.20；磷：小于0.04；镁：0.04；稀土：0.04；其它不可避免的杂质：小于0.1；余量为铁。