一种高强度耐疲劳钛环及其制备方法.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CN107012364A(43)申请公布日2017.08.04(21)申请号201710173454.2B23K26/362(2014.01)(22)申请日2017.03.22B23P15/00(2006.01)(71)申请人郭和谦地址523000广东省东莞市南城区元美路华凯广场A1407(72)发明人郭和谦(74)专利代理机构北京众合诚成知识产权代理有限公司11246代理人连平(51)Int.Cl.C22C14/00(2006.01)C22C1/03(2006.01)C22F1/18(2006.01)C23G1/10(2006.01)C23F1/26(2006.01)权利要求书1页说明书6页(54)发明名称一种高强度耐疲劳钛环及其制备方法(57)摘要本发明提供一种高强度耐疲劳钛环及其制备方法，该高强度耐疲劳钛环为Ti-Al-Mo-V-Cr系合金，其中Ti合金中含有横纵向之比为1-3的初生α相，具体制备方法为：采用海绵钛、纯Al、纯Cr、Al-Mo中间合金、Al-V中间合金、Ti-Mo中间合金配料，纯度大于99％压制成自耗电极，经过二次真空自耗电弧炉熔炼，制成Ti-Al-Mo-V-Cr合金铸锭；然后经开坯，变形，经过多次降温至750-820℃镦粗拔长，积累变形量大于70％，制成棒材或者板材Ti铸锭；经锻造、轧制、热处理、校平和机加工后制成钛板条；将钛板条清洗去除表面脏污，然后用激光雕刻钛版条格表面，再用卷圆机将雕刻后的钛板条卷圆成钛环，最后清洗烘干得到高强度耐疲劳钛环。CN107012364ACN107012364A权利要求书1/1页1.一种高强度耐疲劳钛环，其特征在于：所述高强度耐疲劳钛环为Ti-Al-Mo-V-Cr系合金，合金中各组分重量百分比为Al：3.5-5.5％，V：4-8％，Cr:5-7％,Mo：3-7％，杂质含量＜0.2％，余量为Ti合金，所述Ti合金中含有初生α相的质量比为3-15％，初生条状α相的横纵向之比为1-3。2.根据权利要求1所述的一种高强度耐疲劳钛环，其特征在于：所述高强度耐疲劳钛环的最大均匀塑形应变大于0.25，冲击吸收功大于300MJ/m3。3.一种高强度耐疲劳钛环的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)采用海绵钛、纯Al、纯Cr、Al-Mo中间合金、Al-V中间合金、Ti-Mo中间合金配料，纯度大于99％压制成自耗电极，经过二次真空自耗电弧炉熔炼，制成Ti-Al-Mo-V-Cr合金铸锭；(2)将Ti-Al-Mo-V-Cr合金铸锭在950-1100℃开坯，变形量60％，经过多次降温至750-820℃镦粗拔长，积累变形量大于70％，制成棒材或者板材Ti铸锭；(3)将Ti铸锭经锻造、轧制、热处理、校平和机加工后制成钛板条；(4)将钛板条清洗去除表面脏污，然后用激光雕刻钛版条格表面，再用卷圆机将雕刻后的钛板条卷圆成钛环，最后清洗烘干得到高强度耐疲劳钛环。4.根据权利要求3所述的一种高强度耐疲劳钛环的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中，Ti-Al-Mo-V-Cr合金铸锭中各组分重量百分比为Al：3.5-5.5％，V：4-8％，Cr:5-7％,Mo：3-7％，杂质含量＜0.2％，余量为Ti合金，所述Ti合金中含有初生α相的质量比为3-15％，初生条状α相的横纵向之比为1-3。5.根据权利要求3所述的一种高强度耐疲劳钛环的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中，热处理的温度为880-1200℃，保温时间为0.5-2h，校平后平面度≤1mm，机加工后钛板条平面度≤0.3mm，厚度极差≤0.2mm，表面粗糙度Ra≤1.6μm。6.根据权利要求3所述的一种高强度耐疲劳钛环的制备方法，其特征在于：所述步骤(4)中，激光器脉冲宽度为10-100ns，脉冲频率为20-100kHz，激光平均功率为20-200w，雕刻线速度为1000-3000mm/s，分层雕刻纹路，每层厚度为0.05-0.2mm。7.根据权利要求3所述的一种高强度耐疲劳钛环的制备方法，其特征在于：所述步骤(4)中，激光雕刻的纹理为菱形、正六边形或者圆形。8.根据权利要求3所述的一种高强度耐疲劳钛环的制备方法，其特征在于：所述步骤(4)中，钛环的圆度≤1mm。9.根据权利要求3所述的一种高强度耐疲劳钛环的制备方法，其特征在于：所述步骤(4)中，清洗为先采用硝酸和氢氟酸金相腐蚀剂进行酸洗，酸洗时间为5-15min，再用清水冲洗，无水乙醇脱水。10.根据权利要求3所述的一种高强度耐疲劳钛环的制备方法，其特征在于：所述步骤(4)中，金相腐蚀剂中的组分，按体积百分比为：硝酸质量浓度为20-35％，氢氟酸质量浓度为4-10％，乙醇为10-20％，丙酮为5-10％，其余为水。2CN107