[发明专利]一种高品质钛合金的制造方法

摘要

本发明属于稀有金属加工技术领域，具体涉及一种高品质钛合金的制造方法，铝以钛‑铝中间合金和钒‑铝中间合金的形式加入，钛铝中间合金的制备，微量元素锆的加入方法，细化晶粒用微量元素的加入方法，熔炼工艺控制，填加改善冷热加工性能的微量元素和细化晶粒的微量元素，改善其成分组织，提高其机械性能。

主权项

一种高品质钛合金的制造方法，其特征在于：铝，钒的加入方法和范围铝以钛‑铝中间合金和钒‑铝中间合金的形式加入钛铝中间合金的制备由于铝的熔点低，以纯铝的形式补铝，熔炼过程中烧损和挥发，所以必须制备钛‑铝中间合金；钛铝形成金属间化合物，原料为用高纯铝和高纯钛，采用水冷铜坩埚真空感应炉熔炼；成分范围为Al:45‑55%原子百分比，抽高真空后充氩气熔炼，精炼30分钟后浇铸中间合金锭；冷却后出炉，粉碎后备用；钒‑铝合金制备钒铝合金生产国内普遍工艺是铝热法，成本低产量高，但是杂质含量高，O,N,C含量极不稳定，每炉都不一样；因此必须要精炼一次；同样采用水冷铜坩埚真空感应炉精炼；熔炼工艺同钛铝中间合金；杂质范围控制在O＜0.08%,N＜0.03%，C＜0.05%；微量元素锆的加入方法Zr的加入能够明显提高钛合金的冷热加工性能，加入方法为海绵锆和海绵钛混料加入，成分控制范围为Zr:0.1‑0.4%；细化晶粒用微量元素的加入方法ВТ6С钛合金是一种低间隙杂质含量的钛合金；为保证其机械性能加入细化晶粒的元素：B（硼）和RE(稀土)非常重要；但由于其化学活性大，一般在自耗熔炼加入很困难，收得率低，不容易控制；采用加入到钛铝中间合金的方式间接加入，均匀性好，收得率高；加入量控制在钛铝合金总量的B:1‑3%原子百分比，RE:5‑10%原子百分比；熔炼工艺控制熔炼过程对于获得高品质钛合金铸锭非常重要；采取二次真空自耗熔炼方式；第一次熔炼过程采取大抽气率高真空方式，有目的去除海绵钛中的挥发物，严格控制O.N杂质的增加；第二次熔炼采取先高真空后充氩气，在氩气保护下自耗熔炼的方式，目的是防止铝和微量元素挥发烧损；调整铸锭组织；成分均匀化，防止偏析；ВТ6С钛合金铸锭生产过程工艺：海绵钛+钛铝中间合金+钒铝中间合金+海绵锆——混料——液压机挤压自耗电极块——等离子组焊自耗电极——一次真空自耗熔炼——二次真空自耗熔炼——钛合金铸锭；ВТ6С钛合金铸锭的成分控制范围为,其单位为重量百分比：(Al+O+4N):6.30‑6.50%( V+Fe):4.20‑4.45%Zr:0.1‑0.4%(O+4N)＜0.09%H＜0.008 % C＜0.03%(B+RE):0.01‑0.03%。