钛合金制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107815561A(43)申请公布日2018.03.20(21)申请号201710998795.3(22)申请日2017.10.24(71)申请人王书杰地址050000河北省石家庄市新华区联盟路697号1-2-601(72)发明人王书杰(74)专利代理机构石家庄轻拓知识产权代理事务所(普通合伙)13128代理人王占华(51)Int.Cl.C22C1/02(2006.01)C22C1/06(2006.01)C22C14/00(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称钛合金制备方法(57)摘要本发明公开了一种钛合金制备方法，涉及合金材料的制备方法技术领域。所述方法包括以下步骤：利用惰性气体作为载气将硼氢化合物充入炉室。通过自耗电极冷坩锅熔炼钛合金，在高压氢气份下，在自耗电极端硼烷分解生成钛化硼，部分硼元素和氢气在电弧高温下熔入钛合金熔体中。部分硼元素落在熔体表面，由于这些气体分解硼元素含量较少，在电弧高温下熔入钛合金中，硼元素及氢元素可以细化钛合金组织。所述方法可以细化钛合金组织，提高制备的钛合金性能。CN107815561ACN107815561A权利要求书1/1页1.一种钛合金制备方法，其特征在于包括如下步骤：1）将待加工的钛合金材料放到水冷托盘（3）上，使用惰性气体充气管（6）向炉体（1）内充入惰性气体；2）开启循环水，给水冷铜坩埚（2）供水，开启自耗电极（4），使其放电，在自耗电极（4）的下端产生电弧，电弧与钛合金材料接触，开始熔炼钛合金材料；3）给电磁线圈（10）供电，电磁线圈在水冷铜坩埚（2）的内部产生涡流，开始熔化钛合金料；4）通过硼氢化合物气体进气管（5）向炉体（1）内充入硼氢化合物气体，硼氢化合物气体进气管（5）的出气口接近自耗电极（4）产生的电弧，硼氢化合物气体在高速下冲入电弧中受热分解，生成硼气体、氢气体以及硼化钛，硼和氢元素在高温下熔入钛合金熔滴和下面的熔池表面；5）随着硼氢化合物充入，同时根据压力表的变化，打开出气管（7），将多余气体排出；6）随着滴下熔滴的增多，硼和氢元素在电磁线圈（10）的电磁搅拌的作用下熔入熔池内部；同时随着硼氢化合物气体分解，炉体内部的氢分压增加，增大了氢气在钛合金中的溶解度；7）当自耗电极（4）熔炼完毕后，停止自耗电极（4）的放电，停止充入硼氢化合物气体，关闭出气管（7）；8）停止水冷铜坩埚（3）的加热功率，使得钛合金熔体的温度逐渐降低并凝固；9）钛合金凝固完毕后，将钛合金进行真空除氢处理，使钛合金中的氢元素析出。2CN107815561A说明书1/3页钛合金制备方法技术领域[0001]本发明涉及合金技术的制备方法技术领域，尤其涉及一种钛合金制备方法。背景技术[0002]硼是一种很好的钛合金细化剂。目前人们已经大量使用Ti-B合金系来得到高性能钛合金，但是硼元素的量要控制好，否则会严重降低钛合金的损伤容限值。钛合金的氢处理是一种极为优异的钛合金处理方法。通过氢处理也可以提高钛合金的加工性能，例如增加钛合金的冷加工时的切屑性能，还能增加钛合金的高温变形能力，同时通过除氢还可以细化钛合金的组织。固体钛合金及其化合物的高温除氢处理既可以细化钛合金的凝固组织，但是氢也会降低钛合金的力学性能。发明内容[0003]本发明所要解决的技术问题是如何提供一种可以细化钛合金组织，提高制备的钛合金性能的钛合金制备方法。[0004]为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种钛合金制备方法，其特征在于包括如下步骤：1）将待加工的钛合金材料放到水冷托盘上，使用惰性气体充气管向炉体内充入惰性气体；2）开启循环水，给水冷铜坩埚供水，开启自耗电极，使其放电，在自耗电极的下端产生电弧，电弧与钛合金材料接触，开始熔炼钛合金材料；3）给所述电磁线圈供电，电磁线圈在水冷铜坩埚的内部产生涡流，开始熔化钛合金料；4）通过硼氢化合物气体进气管向炉体内充入硼氢化合物气体，硼氢化合物气体进气管的出气口接近自耗电极产生的电弧，硼氢化合物气体在高速下冲入电弧中受热分解，生成硼气体、氢气体以及硼化钛，硼和氢元素在高温下熔入钛合金熔滴和下面的熔池表面；5）随着硼氢化合物充入，同时根据压力表的变化，打开出气管，将多余气体排出；6）随着滴下熔滴的增多，硼和氢元素在电磁线圈的电磁搅拌的作用下熔入熔池内部；同时随着硼氢化合物气体分解，炉体内部的氢分压增加，增大了氢气在钛合金中的溶解度；7）当自耗电极熔炼完毕后，停止自耗电极的放电，停止充入硼氢化合物气体，关闭出气管；8）停止水冷铜坩埚的加热功率，使得钛合金熔体的温度逐渐降低并凝固；9）钛合金凝固完毕后，将钛合金进行真空除氢处理，使钛合金中的氢元素析出。[0005]采用上述技术方案所产生的