TA10钛合金用新型中间合金研制

作     者：郑博龙 

作者单位：西安建筑科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：蔡军;陈峰

授予年度：2019年

学科分类：080503[工学-材料加工工程] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

主      题：TA10钛合金 中间合金 30Mo-70Ni 真空感应熔炼 

摘      要：本文针对常用的TA10(Ti-0.3Mo-0.8Ni)耐腐蚀钛合金现有熔铸生产工艺过程中所使用的Ti-32Mo、电解镍中间合金添加剂成本较高、熔铸后容易出现元素偏析的问题,在充分研究现阶段国内外TA10熔炼方式及合金添加剂种类的基础上,提出试制新型合金添加剂的方式,解决目前熔铸过程存在的问题。根据TA10铸锭的配料要求及钛合金用中间合金的标准,确定合金添加剂的名义成分30Mo-70Ni。以经过磁选和X射线探伤检测合格的钼、镍加工余料为原料,通过研究熔炼温度、真空度、精炼温度、精炼时间、浇铸温度、冷却方式及时间等工艺参数对30Mo-70Ni合金铸锭成分均匀性、夹杂物缺陷和外观质量,以及组批屑料的成分均匀性、尺寸、外观的影响规律,优化出真空感应熔炼技术的较佳生产工艺。使用新研制的中间合金进行TA10铸锭添加实验,分别采用真空自耗电弧炉熔炼(VAR)和电子束冷床炉(EB)进行熔炼。经对铸锭成分分析,采用30Mo-70Ni合金添加剂生产的铸锭符合标准要求,真空自耗电弧炉熔炼铸锭的头部Mo、Ni元素含量标准差值相比添加原中间合金生产的铸锭降低了21%、36%。通过对添加两种合金生产的铸锭成本进行核算对比,结果表明添加30Mo-70Ni合金添加剂的成本降低5%左右。本实验所研制的30Mo-70Ni中间合金成分均匀、工艺可行、符合TA10钛合金用中间合金要求,可有效降低铸锭成本,提高产品质量,对提高产品竞争力和可持续发展有着积极的意义。