一种高洁净TC4钛合金铸锭及其制备方法.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CN113637870A(43)申请公布日2021.11.12(21)申请号202110753691.2(22)申请日2021.07.02(71)申请人宁波创润新材料有限公司地址315460浙江省宁波市余姚市临山镇临浦村(72)发明人吴景晖徐超董鑫宋彦明姚力军(74)专利代理机构上海申新律师事务所31272代理人郎祺(51)Int.Cl.C22C14/00(2006.01)C22C1/03(2006.01)C22B9/22(2006.01)B22D7/00(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图1页(54)发明名称一种高洁净TC4钛合金铸锭及其制备方法(57)摘要本发明提供了一种高洁净TC4钛合金铸锭及其制备方法，该制备方法包括如下步骤：步骤一，称取高纯钛板材、高纯钛颗粒、铝线和铝钒中间合金颗粒；步骤二，使用高纯钛板材制备若干个原料盒；将物料分别布料在若干个原料盒内；布料时将高纯钛颗粒、铝线和铝钒中间合金颗粒均分为若干份，并逐层按照一份高纯钛颗粒和一份铝钒中间合金颗粒的顺序进行逐层交替平铺布料，铝线铺设于铝钒中间合金颗粒内；步骤三，布料结束后，将原料盒推入整料仓内；关闭整料仓，进行抽真空；抽真空结束后，使用电子束进行熔炼，直至熔炼铸锭完成。本发明提供的制备方法杜绝了物料在压制过程中引入污染的可能性，保证了铸锭的成分均匀性，可制备出高洁净度的TC4钛合金。CN113637870ACN113637870A权利要求书1/1页1.一种高洁净TC4钛合金铸锭的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，称取高纯钛板材、高纯钛颗粒、铝线和铝钒中间合金颗粒使得总原料中Al的质量百分比为7.5％～9％，V的质量百分比为3.5～4％，余下为Ti；其中Ti的重量为所述高纯钛板材和所述高纯钛颗粒重量之和；步骤二，使用所述高纯钛板材制备若干个原料盒；将所述高纯钛颗粒、所述铝线和所述铝钒中间合金颗粒分别布料在若干个所述原料盒内；布料时将所述高纯钛颗粒、所述铝线和所述铝钒中间合金颗粒均分为若干份，并逐层按照一份所述高纯钛颗粒和一份所述铝钒中间合金颗粒的顺序进行逐层交替平铺布料，所述铝线铺设于所述铝钒中间合金颗粒内；步骤三，布料结束后，将所述原料盒推入整料仓内；关闭所述整料仓，进行抽真空；抽真空结束后，采用电子束冷床熔炼法，使用电子束对所述原料盒和物料一起进行熔炼铸锭，直至熔炼铸锭完成。2.根据权利要求1所述的高洁净TC4钛合金铸锭的制备方法，其特征在于，所述高纯钛颗粒和所述高纯钛板材的材质选自0级海绵钛和高纯电解钛中的一种。3.根据权利要求1所述的高洁净TC4钛合金铸锭的制备方法，其特征在于，所述原料盒的长度为40～100cm，宽度为20～60cm，高度为20～60cm。4.根据权利要求1所述的高洁净TC4钛合金铸锭的制备方法，其特征在于，步骤二中将所述高纯钛颗粒、铝线和铝钒中间合金颗粒均分为2～6份。5.根据权利要求1所述的高洁净TC4钛合金铸锭的制备方法，其特征在于，所述布料采用自动布料机。6.根据权利要求1所述的高洁净TC4钛合金铸锭的制备方法，其特征在于，所述抽真空至炉内真空低于5*10‑2Pa时开始熔炼。7.根据权利要求1所述的高洁净TC4钛合金铸锭的制备方法，其特征在于，所述铝线的直径为1～10mm，长度小于所述原料盒的长度。8.根据权利要求1所述的高洁净TC4钛合金铸锭的制备方法，其特征在于，步骤三中熔炼铸锭包括如下步骤：将所述整料仓内的所述原料盒推出至水平坩埚上方，接受电子束轰击，物料连同所述原料盒一起被融化，形成的金属液滴流入所述水平坩埚内；待所述水平坩埚内液态金属较满时，调整电子束方向，轰击所述水平坩埚的流料口，液态金属流入铸锭坩埚中，通过铸锭系统工作铸成铸锭；重复上述步骤，直至所述物料仓内物料和所述原料盒被完全熔炼铸锭，逐步降低电子枪功率至0kw，关闭电子枪；其中，物料和所述原料盒的熔炼速度为100～200kg/h。9.一种高洁净TC4合金铸锭，其特征在于，采用如权利要求1～8任一项所述的制备方法制备。2CN113637870A说明书1/6页一种高洁净TC4钛合金铸锭及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及钛合金技术领域，尤其涉及一种高洁净TC4钛合金铸锭及其制备方法。背景技术[0002]TC4钛合金最初由美国在1954年研制成功，目前已经发展成一种国际性的钛合金，是目前人们对其研究最为全面、最为深入的钛合金，在航空、航天、民用等工业中得到了广泛应用。TC4钛合金具有良好的室温和高温力学性能，被广泛应用于制造各种航空结构件和航空发动机的风扇叶片、压气机盘及航天飞行器压力容器、结构件等，已占到钛合金总产量的50％以上。该合金是一种综合性能良好的α+β型钛