一種可減震自行車車架用的鈦合金及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于鈦合金技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種可減震自行車車架用的鈦合金及其制 備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著城市交通出現(xiàn)日益擁堵的情況，現(xiàn)在自行車逐漸受到廣大消費(fèi)者的青睞成為 了人們出行的重要的交通工具，但是目前自行車的車架存在著容易生銹、長時間使用容易 斷裂、承重能力有限等問題，而且隨著科技的發(fā)展，人們對于自行車的要求也越來越高，特 別是在崎嶇道路上騎行的時候，為了增加舒適感，能減震的自行車材料的研究也亟需解決。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 發(fā)明目的：針對現(xiàn)有技術(shù)的問題，本發(fā)明的第一個目的是提供了一種可減震自行 車車架用的鈦合金。本發(fā)明的第二個目的是提供了可減震自行車車架用的鈦合金的制備方 法。
[0004] 技術(shù)方案：為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種可減震自行車車架用的鈦 合金，所述鈦合金主體元素組成為：鈷元素0. 6~3. 0%、鎳元素0. 5~2. 0%、鐵元素為1~2%、硅 元素0. 5~0. 7%、鑰元素0. 3~0. 4%、錯元素0. 2~0. 3%、余量為鈦和不可避免的雜質(zhì)。
[0005] 其中，上述雜質(zhì)包括磷元素、硫元素、硒元素。
[0006] 其中，上述磷元素彡0· 1%、硫元素彡0· 1%、硒元素彡0· 1%。
[0007] 其中，上述鈦合金主體元素組成為：鈷元素1. 8%、鎳元素1. 25%、鐵元素為1. 5%、硅 元素0. 6%、鑰元素0. 35%、錯元素0. 25%、余量為鈦和不可避免的雜質(zhì)。
[0008] 上述的可減震自行車車架用的鈦合金的制備方法，包括以下步驟： 1) 分別按重量百分比稱取鈦合金、硅鋁合金、鈷鎳合金為原料，加入熔煉爐中加熱 80(T83(TC使得熔煉爐中的材料全部熔化，熔煉時間為8~10h，同時加入除磷劑和脫硫劑除 去硫元素和磷元素； 2) 向熔煉爐中通入N2-Cl2混合氣體，在溫度為70(T75(TC的條件下精煉8~10min，得到 熔液； 3) 將鋁合金晶粒細(xì)化劑置于結(jié)晶器上端的流槽中，將得到的熔液用過濾器過濾后通過 流槽澆注，澆注的同時將鋁合金晶粒細(xì)化劑以35(T400mm/min的速度插入流槽中，使得鋁 合金晶粒細(xì)化劑中的元素均勻熔入熔液中； 4) 在鑄造溫度為70(T750°C、鑄造速度為3(T40mm/min的條件下鑄造，得到電動自行車 車架用的鈦合金。
[0009] 其中，上述步驟1)中的脫硫劑為石灰石和氟化鈣組成，其比例為CaO = CaF2為6:5。
[0010] 其中，上述步驟1)中除磷劑包括高錳酸鉀19%，硫酸亞鐵16%，三氯化鐵24%，硫酸 亞錳5%，聚丙烯酰胺3. 5%，碳酸鈣1. 2%，聚合氯化鋁10. 8%，次氯酸鈉9. 2%，硅酸鈉5%，活性 氧化錯6. 3%。 toon] 有益效果：本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)，具有以下優(yōu)點(diǎn)：本發(fā)明通過選擇的鈷鎳合金 作為熔煉材料，而鈷鎳合金具備減震功能，另外通過將其他合金與鈷鎳合金一起熔煉，使得 強(qiáng)度和塑性等綜合性能更好，得到的鈦合金作為電動自行車架的耐腐性性能高，不易變形、 承重能力強(qiáng)、抗疲勞能力強(qiáng)、而且減震效果好，本發(fā)明的制備方法中除磷劑和脫硫劑進(jìn)行除 去鈦合金中的雜質(zhì)，使得鈦合金作為自行車車架的質(zhì)量更好，減震性能更優(yōu)。
【具體實(shí)施方式】
[0012] 下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明作更進(jìn)一步的說明。
[0013] 實(shí)施例1 一種可減震自行車車架用的鈦合金，所述鈦合金主體元素組成為：鈷元素〇. 6%、鎳元 素0. 5%、鐵元素為1%、娃元素0. 5%、鑰元素0. 3%、錯元素0. 2%、余量為鈦和不可避免的雜質(zhì)。 雜質(zhì)包括磷元素、硫元素、硒元素。磷元素〇. 1%、硫元素〇. 1%、硒元素〇. 1%。
[0014] 可減震自行車車架用的鈦合金的制備方法，包括以下步驟： 1)分別按重量百分比稱取鈦合金、硅鋁合金、鈷鎳合金為原料，加入熔煉爐中加熱 800°C使得熔煉爐中的材料全部熔化，熔煉時間為10h，同時加入除磷劑和脫硫劑除去硫元 素和磷元素； 2)向熔煉爐中通入N2-Cl2混合氣體，在溫度為700°C的條件下精煉lOmin，得到熔液； 3) 將鋁合金晶粒細(xì)化劑置于結(jié)晶器上端的流槽中，將得到的熔液用過濾器過濾后通過 流槽澆注，澆注的同時將鋁合金晶粒細(xì)化劑以350mm/min的速度插入流槽中，使得鋁合金 晶粒細(xì)化劑中的元素均勻熔入熔液中； 4) 在鑄造溫度為700°C、鑄造速度為30mm/min的條件下鑄造，得到電動自行車車架用 的鈦合金。
[0015] 步驟1)中的脫硫劑為石灰石和氟化鈣組成，其比例為CaO = CaF2為6:5。
[0016] 步驟1)中除磷劑包括高錳酸鉀19%，硫酸亞鐵16%，三氯化鐵24%，硫酸亞錳5%， 聚丙烯酰胺3. 5%，碳酸鈣1. 2%，聚合氯化鋁10. 8%，次氯酸鈉9. 2%，硅酸鈉5%，活性氧化鋁 6. 3%〇
[0017] 實(shí)施例2 一種可減震自行車車架用的鈦合金，所述鈦合金主體元素組成為：鈷元素3. 0%、鎳元 素2. 0%、鐵元素為2%、娃元素0. 7%、鑰元素0. 4%、錯元素0. 3%、余量為鈦和不可避免的雜質(zhì)。 雜質(zhì)包括磷元素、硫元素、硒元素。磷元素〇. 05%、硫元素0. 06%、硒元素0. 03%。
[0018] 可減震自行車車架用的鈦合金的制備方法，包括以下步驟： 1) 分別按重量百分比稱取鈦合金、硅鋁合金、鈷鎳合金為原料，加入熔煉爐中加熱 830°C使得熔煉爐中的材料全部熔化，熔煉時間為8h，同時加入除磷劑和脫硫劑除去硫元素 和磷元素； 2) 向熔煉爐中通入N2-Cl2混合氣體，在溫度為750°C的條件下精煉8min，得到熔液； 3) 將鋁合金晶粒細(xì)化劑置于結(jié)晶器上端的流槽中，將得到的熔液用過濾器過濾后通過 流槽澆注，澆注的同時將鋁合金晶粒細(xì)化劑以400mm/min的速度插入流槽中，使得鋁合金 晶粒細(xì)化劑中的元素均勻熔入熔液中； 4) 在鑄造溫度為750°C、鑄造速度為40mm/min的條件下鑄造，得到電動自行車車架用 的鈦合金。
[0019] 步驟1)中的脫硫劑為石灰石和氟化鈣組成，其比例為CaO = CaF2為6:5。
[0020] 步驟1)中除磷劑包括高錳酸鉀19%，硫酸亞鐵16%，三氯化鐵24%，硫酸亞錳5%， 聚丙烯酰胺3. 5%，碳酸鈣1. 2%，聚合氯化鋁10. 8%，次氯酸鈉9. 2%，硅酸鈉5%，活性氧化鋁 6. 3%〇
[0021] 實(shí)施例3 一種可減震自行車車架用的鈦合金，所述鈦合金主體元素組成為：鈦合金主體元素 組成為：鈷元素1. 8%、鎳元素1. 25%、鐵元素為1. 5%、石圭元素0. 6%、鑰元素0. 35%、錯元素 0. 25%、余量為鈦和不可避免的雜質(zhì)。雜質(zhì)包括磷元素、硫元素、硒元素。磷元素0. 02%、硫元 素0· 03%、硒元素0· 05%。
[0022] 可減震自行車車架用的鈦合金的制備方法，包括以下步驟： 1) 分別按重量百分比稱取鈦合金、硅鋁合金、鈷鎳合金為原料，加入熔煉爐中加熱 815°C使得熔煉爐中的材料全部熔化，熔煉時間為9h，同時加入除磷劑和脫硫劑除去硫元素 和磷元素； 2) 向熔煉爐中通入N2-Cl2混合氣體，在溫度為725°C的條件下精煉9min，得到熔液； 3) 將鋁合金晶粒細(xì)化劑置于結(jié)晶器上端的流槽中，將得到的熔液用過濾器過濾后通過 流槽澆注，澆注的同時將鋁合金晶粒細(xì)化劑以375mm/min的速度插入流槽中，使得鋁合金 晶粒細(xì)化劑中的元素均勻熔入熔液中； 4) 在鑄造溫度為725°C、鑄造速度為35mm/min的條件下鑄造，得到電動自行車車架用 的鈦合金。
[0023] 步驟1)中的脫硫劑為石灰石和氟化鈣組成，其比例為CaO = CaF2為6:5。
[0024] 步驟1)中除磷劑包括高錳酸鉀19%，硫酸亞鐵16%，三氯化鐵24%，硫酸亞錳5%， 聚丙烯酰胺3. 5%，碳酸鈣1. 2%，聚合氯化鋁10. 8%，次氯酸鈉9. 2%，硅酸鈉5%，活性氧化鋁 6. 3%〇
[0025] 實(shí)驗(yàn)例： 分別按照實(shí)施例1~3制備的可減震自行車車架用的鈦合金與市面上的普通鈦合金在 測試溫度為i〇〇(Ti2〇(rc下進(jìn)行耐熱性能的測試：硬度、強(qiáng)度、減震能力。
[0026] 以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出：對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人 員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng) 視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種可減震自行車車架用的鈦合金，其特征在于，所述鈦合金主體元素組成為：鈷 元素0. 6~3. 0%、鎳元素0. 5~2. 0%、鐵元素為1~2%、硅元素0. 5~0. 7%、鑰元素0. 3~0. 4%、鋁元 素0. 2~0. 3%、余量為鈦和不可避免的雜質(zhì)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可減震自行車車架用的鈦合金，其特征在于，所述雜質(zhì) 包括磷元素、硫元素、硒元素。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可減震自行車車架用的鈦合金，其特征在于，所述磷元 素彡0? 1%、硫元素彡0? 1%、硒元素彡0? 1%。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可減震自行車車架用的鈦合金，其特征在于，所述鈦 合金主體元素組成為：鈷元素1. 8%、鎳元素1. 25%、鐵元素為1. 5%、娃元素0. 6%、鑰元素 0. 35%、錯元素0. 25%、余量為鈦和不可避免的雜質(zhì)。5. 權(quán)利要求1~4任一項(xiàng)所述的可減震自行車車架用的鈦合金的制備方法，其特征在 于，包括以下步驟： 1) 分別按重量百分比稱取鈦合金、硅鋁合金、鈷鎳合金為原料，加入熔煉爐中加熱 80(T83(TC使得熔煉爐中的材料全部熔化，熔煉時間為8~10h，同時加入除磷劑和脫硫劑除 去硫元素和磷元素； 2) 向熔煉爐中通入N2-Cl2混合氣體，在溫度為70(T75(TC的條件下精煉8~10min，得到 熔液； 3) 將鋁合金晶粒細(xì)化劑置于結(jié)晶器上端的流槽中，將得到的熔液用過濾器過濾后通過 流槽澆注，澆注的同時將鋁合金晶粒細(xì)化劑以35(T400mm/min的速度插入流槽中，使得鋁 合金晶粒細(xì)化劑中的元素均勻熔入熔液中； 4) 在鑄造溫度為70(T750°C、鑄造速度為3(T40mm/min的條件下鑄造，得到電動自行車 車架用的鈦合金。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的可減震自行車車架用的鈦合金的制備方法，其特征在于，所 述步驟1)中的脫硫劑為石灰石和氟化鈣組成，其比例為CaO = CaF2為6:5。7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的可減震自行車車架用的鈦合金的制備方法，其特征在于，所 述步驟1)中除磷劑包括高錳酸鉀19%，硫酸亞鐵16%，三氯化鐵24%，硫酸亞錳5%，聚丙烯酰 胺3. 5%，碳酸鈣1. 2%，聚合氯化鋁10. 8%，次氯酸鈉9. 2%，硅酸鈉5%，活性氧化鋁6. 3%。
【專利摘要】本發(fā)明公開一種可減震自行車車架用的鈦合金，所述鈦合金主體元素組成為：鈷元素0.6~3.0%、鎳元素0.5~2.0%、鐵元素為1~2%、硅元素0.5~0.7%、鉬元素0.3~0.4%、鋁元素0.2~0.3%、余量為鈦和不可避免的雜質(zhì)。本發(fā)明還公開了一種可減震自行車車架用的鈦合金的制備方法。本發(fā)明通過選擇的鈷鎳合金作為熔煉材料，而鈷鎳合金具備減震功能，通過將其他合金與鈷鎳合金一起熔煉，強(qiáng)度和塑性等綜合性能更好，鈦合金作為電動自行車架的耐腐性性能高，不易變形、承重能力強(qiáng)、抗疲勞能力強(qiáng)、減震效果好，本發(fā)明制備方法中除磷劑和脫硫劑進(jìn)行除去鈦合金中的雜質(zhì)，使得鈦合金作為自行車車架的質(zhì)量更好，減震性能更優(yōu)。
【IPC分類】C22C1/02, C22C14/00
【公開號】CN105018786
【申請?zhí)枴緾N201410414427
【發(fā)明人】肖建明
【申請人】太倉鈞浩自行車科技有限公司
【公開日】2015年11月4日
【申請日】2014年8月21日