[发明专利]一种耐腐蚀的钛锆铪合金及其制备方法

说明书

本发明属于合金材料技术领域，特别涉及一种耐腐蚀的钛锆铪合金，由如下按质量百分比的组分组成：0.1‑10％钛、10‑90％锆、0.1‑10％铪、0.1‑10％钒、0.1‑10％铌、0.1‑10％钽和0.1‑10％镍，余量为锆；进一步提出一种耐腐蚀的钛锆铪合金的制备方法，通过将各组分原料按比例混合，重复进行4‑8次高纯氩气熔炼及铸锭步骤以获得高纯度的钛锆铪合金；通过本发明所制得的钛锆铪合金具有耐腐蚀强的特点，适用于在特殊的腐蚀性环境中应用，尤其是在盐酸和氢氟酸混合性强酸环境中，相较于普通的锆合金显示出显著的耐腐蚀性强的特点。

技术领域

本发明属于合金材料技术领域，特别涉及一种耐腐蚀的钛锆铪合金及其制 备方法。

背景技术

钛合金和锆合金是主要的耐腐蚀材料之一，均具有较强的耐腐蚀性能，对 于不同的腐蚀介质各有优势，相对来说，对于多数腐蚀介质，锆合金的耐腐蚀 性强于钛合金，铪合金的耐腐蚀性与锆合金相当，但因价格昂贵应用较少。钛、 锆、铪是同族的稀有金属，钛具有低密度、高强度、耐腐蚀性强等优良特性， 是重要的合金元素，锆具有高熔点、高强度、耐腐蚀性强等优良特性，铪具有 高密度、高熔点、耐腐蚀性强等优良特性。现有的钛合金和锆合金都存在耐腐 蚀性能不够强，不能适应一些浓度较高的腐蚀介质，钛合金虽轻但耐磨性稍差， 锆合金的密度较大且不能适应部分腐蚀介质，因此，结合钛、锆、铪的各自优 点制备一种钛锆铪合金，并加入抗腐蚀性强的钒、铌、钽、镍等元素，使合金 综合耐腐蚀性能大大增强，能应用于一些极端环境，具有较大的意义。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺陷，本发明所要解决的技术问题是：提供一种 适应于特殊腐蚀性环境的耐腐蚀性强的钛锆铪合金及其制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种耐腐蚀的钛锆铪 合金，由如下按质量百分比计的组分组成：0.1-10％钛、10-90％锆、0.1-10％铪、 0.1-10％钒、0.1-10％铌、0.1-10％钽和0.1-10％镍。

其中，由如下按质量百分比计的组分组成：1.5％钛、1.5％铪、2.0％钒、1.6％ 铌、1.6％钽和5.5％镍，余量为锆。

其中，由如下按质量百分比计的组分组成：0.8％钛、1.2％铪、2.2％钒、1.8％ 铌、1.9％钽和5.8％镍，余量为锆。

其中，由如下按质量百分比计的组分组成：0.6％钛、0.9％铪、2.3％钒、1.7％ 铌、2.1％钽和6.2％镍，余量为锆。

其中，由如下按质量百分比计的组分组成：0.5％钛、0.6％铪、2.5％钒、1.4％ 铌、2.6％钽和6.5％镍，余量为锆。

本发明提出另一种技术方案：一种耐腐蚀的钛锆铪合金的制备方法，包括 如下步骤：

步骤一，按所述钛锆铪合金的组分比例，将原料：纯度高于99.6％的海绵钛、 核级海绵锆、核级海绵铪、纯钒、纯铌、纯钽、纯镍混合均匀，得熔炼材料；

步骤二，将步骤一中的熔炼材料投入熔炼炉，并在高纯氩气保护环境中进 行熔炼，并将熔炼后的产物进行铸锭，获得初级铸锭合金；

步骤三，将步骤二中的初级铸锭合金重新投入熔炼炉中，并在高纯氩气保 护环境中进行熔炼，获得次级熔炼产物；

步骤四，将步骤三中的次级熔炼产物进行铸锭，获得次级铸锭合金；

步骤五，重复步骤三和步骤四4-8次，获得高纯度的成品铸锭合金。

其中，在步骤一中，所述熔炼炉为非自耗真空电弧熔炼炉。

其中，在步骤二和步骤三中，所述高纯氩气的纯度为99.99％以上。

其中，在步骤二和步骤三中，所述熔炼炉的熔炼参数为230-300A/S，熔炼 时间为20-80min。