[发明专利]一种钛合金无磁碟簧及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及弹性件技术领域，提供了一种钛合金无磁碟簧及其制备方法和应用。本发明选择钛合金TC4、TC4ELI或TB2为原料，通过冲压成型和热处理制备钛合金无磁碟簧。本发明选择的钛合金具有无磁性、耐腐蚀、比重轻、耐低温性好的特点，利用其制备无磁碟簧，无需电镀防腐涂层，在低温下使用时不易发生断裂现象，并且强度高，具有广阔的应用前景。具体的，TC4和TC4ELI具有更优异的耐低温性能，所得钛合金无磁碟簧更适合用于低温、无磁的环境中，其中TC4ELI制备的无磁碟簧可以用超低温、无磁的环境中；TB2具有更高的强度，所得钛合金无磁碟簧更适用于高强度、无磁的环境中。

技术领域

本发明涉及弹性件技术领域，尤其涉及一种钛合金无磁碟簧及其制备方法和应用。

背景技术

在电子设备的螺纹连接中，弹性碟簧以其较好的防松作用被广泛使用。在航天设备等高端装备中，不仅要求这些防松零件具有良好的弹性、韧性，还应具有良好的耐低温、无磁性、耐腐蚀性能，还要满足轻量化的要求。

目前，弹性碟簧一般都是用弹簧钢制造，为了提高弹簧钢制成的弹性件的耐腐蚀性能，通常是采用传统的电镀工艺在弹性件表面镀上防腐涂层。但是，弹簧钢经电镀后很容易出现氢脆断裂和冷脆现象，用一般的除氢工艺很难将其去除干净，氢脆断裂具有延迟性，往往是检测合格的产品在使用过程中仍然发生氢脆断裂。钢制品一般在-40℃以下的环境中极易产生冷脆现象，耐冲击韧性降低，脆性增强，断裂后不仅会造成连接失效，还会产生多余物，危及高端装备、航天产品的安全，甚至带来灾难性的后果。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种钛合金无磁碟簧及其制备方法和应用。本发明采用钛合金制备无磁碟簧，无需电镀防腐涂层，在低温下使用时不易发生断裂现象，并且强度高，具有广阔的应用前景。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

一种钛合金无磁碟簧的制备方法，包括以下步骤：

将钛合金片冲压成型后进行热处理，得到钛合金无磁碟簧；所述钛合金片的材质为TC4、TC4ELI或TB2；

当所述钛合金片为TC4时，所述热处理包括依次进行的第一固溶处理和第一时效处理；所述第一固溶处理的温度为920～950℃，保温时间为30～50min；所述第一时效处理的温度为440～470℃，保温时间为200～240min；

当所述钛合金片为TC4ELI时，所述热处理包括依次进行的第二固溶处理和第二时效处理；所述第二固溶处理的温度为930～960℃，保温时间为40～50min；所述第二时效处理的温度为550～580℃，保温时间为200～240min；

当所述钛合金片为TB2时，所述热处理包括第三时效处理；所述第三时效处理的温度为480～510℃，保温时间为540～600min。

优选的，所述钛合金片为固溶处理状态的钛合金片。

优选的，所述钛合金片为钛合金板或由钛合金棒加工得到；所述加工的方式为线切割慢走丝的方式；所述线切割慢走丝的丝速为3～4mm/min；所述线切割慢走丝的过程中，采用纯水进行冷却；所述钛合金棒材的直径为100～200mm。

优选的，所述冲压成型中采用的模具的材质为钨钢。

优选的，所述第一固溶处理、第一时效处理、第二固溶处理、第二时效处理和第三时效处理完成后进行冷却，所述冷却为空冷。

优选的，所述热处理完成后，还包括将热处理后的构件进行磨抛；所述磨抛的方式为滚筒抛磨或抛丸。