Ti基3元合金制品及應用制造技術

本發明專利技術是涉及應用于各種高強度、高彈性等要求條件下的一種鈦合金制品及其制備方法。由Ｔｉ基３元合金制品，按重量百分比，其組成為Ｔｉ１００－ｘ－ｙ－ＺｒｘＮｂｙＭｚ，其中ｘ＝２０－５０，ｙ＝２０－３０，Ｍ＝金屬元素、半金屬元素ｚ＝０－５；Ｘ、Ｙ、Ｚ元素可在上述用量范圍內任意變化，。特別適于制造眼鏡架、齒科嬌支架及各種彈性元器件。制品具有高強度、高彈性，適合高冷卻性加工；加工性好、機械性能能完全滿足要求強軔性更高的各種領域，適合制造各種彈性元器件；合金直接冷塑性加工變具有超過６０％－９５％變形的特性；合金楊氏彈性模量低于８０Ｍｐａ的特性，合金構成元素間具有正的或零付近的混合熱、使原子間的結合力具有一定程度的反向力，其楊氏彈性模量降低，所組成的合金一般可在５０－８０Ｍｐａ范圍內變化。用于人體的制品可埋入體內，對人體無毒、無害；應用范圍寬，使用效果好。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本專利技術是涉及應用于各種高強度、高彈性等要求條件下的一種鈦合金制品及其制備方法。現有技術鈦合金在大氣中容易形成一層微密的TiO2氧化膜，因此具有非常好的耐蝕性，且強度比非常大，被廣泛應用于航空、化工工業，人體材料及其它相關領域。但鈦合金的加工性差、機械性能也不能完全滿足要求強軔性更高的領域。加之一些含有與人體接觸的過敏、毒素的Ni、Al的合金，也限制了合金的應用范圍。如眼鏡架、手表帶及與人體接觸的材料可采用地鈦合金種類只局限在純鈦及少數鈦合金牌之內。現實需要高強度、高彈性、無毒，高冷卻性加工的新鈦合金新制品。
技術實現思路
本專利技術的目的在于避免現有技術中的不足之處，而提供一種具有高強度、高彈性、高塑性加工性，無毒，高冷卻性加工的新鈦合金制品及其制備方法。可采取以下技術方案實現目的。Ti基3元合金制品，按重量百分比，其組成為Ti100-x-y-ZrxNbyMz，其中x＝20-50，y＝20-30，M＝金屬元素、半金屬元素z＝0-5；X、Y、Z元素可在上述用量范圍內任意變化，元素總和100％。無害；應用范圍寬，使用效果好。附圖說明圖是人體內埋入材的血管、氣管支架的一種結構示意圖。具體實施例方式結合具體實施方式對本技術的內容作進一步敘述。實施例1、Ti基3元合金制品，按重量百分比，其組成為Ti100-x-y-ZrxNbyMz，其中x＝20-50，y＝20-30，M＝金屬元素、半金屬元素z＝0-5，X、Y、Z元素在上述用量范圍內可任意變化，元素總和100％。合金經固溶、時效處理后，其強度提高。制品表面形成一層Tio2氧化膜，增加機體的耐蝕性。X、Y、Z元素可以在上述用量范圍內任意變化。本合金的物理性能本制品首先將海棉狀Ti、海棉Zr及顆NbTi-25Zr-25Nb配成合金料，通過溶煉、鍛造、壓延、拉伸、熱處理、表面處理、制造各種線型、線徑的制品。實施例2、Ti基3元合金制品，在實施例1基礎上，組織具有β單相或α+β復相組成。無限固溶的β相具有極好的塑性，其冷塑性可達99％以上。即便經熱處理后含有少量相復相組織，也具有很好的冷塑性、變形加工性。制品經固溶、時效處理后母相中析出微細的弟二相α相粒子使合金的強度進一步提高。本制品首先將海棉狀Ti、海棉Zr及顆NbTi-25Zr-25Nb配成合金料，通過溶煉、鍛造、壓延、拉伸、熱處理、表面處理、制造各種線型、線徑的制品。實施例2、Ti基3元合金制品，在實施例1基礎上，組織具有β單相或α+β復相組成。無限固溶的β相具有極好的塑性，其冷塑性可達99％以上。即便經熱處理后含有少量相復相組織，也具有很好的冷塑性、變形加工性。制品經固溶、時效處理后母相中析出微細的弟二相α相粒子使合金的強度進一步提高。實施例3、Ti基3元合金制品的應用，制制造眼鏡架、齒科嬌支架。還可制造人體內埋入的血管氣管、支架。合金成分Ti-20Zr25Nb-5Ta，制法同上。實施例4、Ti基3元合金制品的應用，制造各種彈性元器件。權利要求1、一種Ti基3元合金制品，其特征在于按重量百分比，其組成為Ti100-x-y-ZrxNbyMz，其中x＝20-50，y＝20-30，M＝金屬元素、半金屬元素z＝0-5；X、Y、Z元素可以在上述用量范圍內任意變化，元素總和100％。2、根據權利要求1所述的Ti基3元合金制品，其特征在于組織具有β單相或由α+β復相組成。3、一種根據權利要求1所述Ti基3元合金制品的應用，其特征在于制制造眼鏡架、齒科嬌支架。4、一種根據權利要求1所述Ti基3元合金制品的應用，其特征在于制造各種彈性元器件。全文摘要本專利技術是涉及應用于各種高強度、高彈性等要求條件下的一種鈦合金制品及其制備方法。由Ti基3元合金制品，按重量百分比，其組成為Ti100－x－y－ZrxNbyMz，其中x＝20－50，y＝20－30，M＝金屬元素、半金屬元素z＝0－5；X、Y、Z元素可在上述用量范圍內任意變化，。特別適于制造眼鏡架、齒科嬌支架及各種彈性元器件。制品具有高強度、高彈性，適合高冷卻性加工；加工性好、機械性能能完全滿足要求強軔性更高的各種領域，適合制造各種彈性元器件；合金直接冷塑性加工變具有超過60％－95％變形的特性；合金楊氏彈性模量低于80Mpa的特性，合金構成元素間具有正的或零付近的混合熱、使原子間的結合力具有一定程度的反向力，其楊氏彈性模量降低，所組成的合金一般可在50－80Mpa范圍內變化。用于人體的制品可埋入體內，對人體無毒、無害；應用范圍寬，使用效果好。文檔編號G02C3/00GK1461816SQ0212072公開日2003年12月17日 申請日期2002年5月30日 優先權日2002年5月30日專利技術者王新敏, 八島芳信, 佐藤和也 申請人:王新敏, 八島芳信, 佐藤和也本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種Ｔｉ基３元合金制品，其特征在于：按重量百分比，其組成為Ｔｉ↓［１００］－ｘ－ｙ－ＺｒｘＮｂｙＭｚ，其中ｘ＝２０－５０，ｙ＝２０－３０，Ｍ＝金屬元素、半金屬元素ｚ＝０－５；Ｘ、Ｙ、Ｚ元素可以在上述用量范圍內任意變化，元素總和１００％。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：王新敏，八島芳信，佐藤和也，
申請(專利權)人：王新敏，八島芳信，佐藤和也，
類型：發明
國別省市：12[中國|天津]