一种极地海洋环境用钛合金螺旋桨及其生产方法
专利汇可以提供一种极地海洋环境用钛合金螺旋桨及其生产方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种极地海洋环境用 钛 合金 螺旋桨及其生产方法，其化学成份按重量百分数计为Sn：0.1～0.5％，Al：4～6％，Mo：0.5～1％，Zr：0.2～0.6％，Si：1～2％，Cr：0.5～1％，Ni：1～2％；Ho：5～7％，Ti：79.9～85.2％；采用 铸造 、机加工、 热处理 同时进行的方法，制造出厚度为200-300mm， 屈服强度 不低于1500MPa， 抗拉强度 不低于1700MPa，延伸率不低于20％；-20℃时低温冲击吸收功Kv2不低于400J，-40℃低温冲击吸收功Kv2不低于350J，-60℃低温冲击吸收功Kv2不低于300J，-80℃低温冲击吸收功Kv2不低于250J；表面硬度值不低于100HRC；在-80℃低温 海 水 环境下暴露960d后， 腐蚀 面积不超过0.1％。，下面是一种极地海洋环境用钛合金螺旋桨及其生产方法专利的具体信息内容。
1.一种极地海洋环境用钛合金螺旋桨的生产方法，其步骤如下：
步骤一、生产极地海洋环境用钛合金螺旋桨原料：
采用真空自耗熔炼炉进行钛合金的熔炼，将一级海绵钛、Ti-Sn中间合金、Al-Mo中间合金、海绵Zr、结晶Si、Cr铁、Ni铁、稀土元素Ho钬所有的合金元素进行混料，再压制成电极，最后将电极和残料焊接成自耗电极，进行1800～1900℃的高温熔炼，经过模铸浇铸成铸锭坯；
步骤二、极地海洋环境用钛合金螺旋桨的加工成型：
将铸锭坯在氙气含量达99.999％的气氛中进行退火，退火温度在250～350℃，退火时间为20～24h；
步骤三、极地海洋环境用钛合金螺旋桨的整体热处理：
将加工成型的钛合金螺旋桨粗样进行淬火，淬火介质为液氮，淬火温度在1100℃，终冷温度-20℃，冷却速度：350～450℃/s；
步骤四、极地海洋环境用钛合金螺旋桨的激光表面热处理：
激光束在钛合金螺旋桨表面进行全面扫描，激光束扫描速度1～2mm/s，离焦量为10～
20mm；对激光热处理后部位进行喷吹氩气辅助控冷；然后进行风冷、水洗并烘干得到极地海洋环境用钛合金螺旋桨。
2.根据权利要求1所述的一种极地海洋环境用钛合金螺旋桨的生产方法，其特征在于：
步骤一中，还包括如下步骤，(1)进行铸锭坯表面清理，并完成质量检测；(2)用捆带进行周向和径向打包。
3.根据权利要求1所述的一种极地海洋环境用钛合金螺旋桨的生产方法，其特征在于：
步骤二中，还包括如下步骤，(1)机加工桨毂两端面和轴孔，插轴孔内的键槽，刮削轴孔，加工桨叶的页面和叶背，作平衡实验；
(2)加工时先切除桨毂两端的冒口，浇口多余部分，造成桨毂前后的两个基准面，然后沿桨毂中心镗孔并在轴孔内插出键槽；
(3)在车床或镗床上进行镗孔，加工时准备样板或者样轴来检查加工质量。
4.根据权利要求1所述的一种极地海洋环境用钛合金螺旋桨的生产方法，其特征在于：
步骤四中，还包括如下步骤：(1)激光束在钛合金螺旋桨表面进行全面扫描的激光功率为
2000～3000W；
(2)激光使工件表面达到1400～1500℃，热处理时间为7～9s，对激光热处理后部位进行喷吹氩气辅助控冷；
(3)对纯钛极薄带热轧原料表面进行喷丸，使板表面无氧化层残留；
(4)机械性能检测：对钛合金螺旋桨抽样按国标进行力学性能检验，力学性能满足屈服强度不低于1500MPa，抗拉强度不低于1700MPa，延伸率不低于20％；-20℃时低温冲击吸收功Kv2不低于400J，-40℃低温冲击吸收功Kv2不低于350J，-60℃低温冲击吸收功Kv2不低于
300J，-80℃低温冲击吸收功Kv2不低于250J；表面硬度值不低于100HRC；在-80℃低温海水环境下暴露960d后，腐蚀面积不超过0.1％。
5.根据权利要求1所述的一种极地海洋环境用钛合金螺旋桨的生产方法，其特征在于：
步骤一中，Sn：降低钛合金氢脆敏感性；Al：起固溶强化作用提高钛合金螺旋桨强度，同时改善其抗氧化性能；Mo：增强钛合金螺旋桨的热处理强化效果，还能改善其耐腐蚀性能；Zr：提高钛合金螺旋桨的压力加工性能。Si：加硅具有一定的固溶强化作用，同时具有提高耐腐蚀性能的作用；Cr和Ni：可提高钛合金螺旋桨的强度和塑形，并改善耐磨性能；Ho：可显著提高钛合金螺旋桨的低温冲击韧性。
6.根据权利要求1所述的一种极地海洋环境用钛合金螺旋桨的生产方法，其特征在于：
步骤二中，在氙气氛围内进行退火，可提高钛合金螺旋桨铸锭坯的切削机加工性能。
7.根据权利要求1所述的一种极地海洋环境用钛合金螺旋桨的生产方法，其特征在于：
步骤三中，采用液氮作为介质淬火，可显著提高钛合金螺旋桨的强度，同时能保证其塑性和韧性的提升。
8.根据权利要求1所述的一种极地海洋环境用钛合金螺旋桨的生产方法，其特征在于：
步骤四中，采用激光表面热处理，可进一步细化钛合金螺旋桨表面组织，从而获得更高的表面硬度以及优异的耐腐蚀性能；激光表面热处理过程速度快，原料浪费少，温度低能耗少，热处理表面厚度可精确控制。
9.根据权利要求1至8所述方法制作出的一种极地海洋环境用钛合金螺旋桨，其化学成份按重量百分数计为Sn：0.1～0.5％，Al：4～6％，Mo：0.5～1％，Zr：0.2～0.6％，Si：1～
2％，Cr：0.5～1％，Ni：1～2％；Ho：5～7％，Ti：79.9～85.2％；
采用3D打印铸造、机加工、热处理同时进行的方法，制造出厚度为200-300mm，屈服强度不低于1500MPa，抗拉强度不低于1700MPa，延伸率不低于20％；-20℃时低温冲击吸收功Kv2不低于400J，-40℃低温冲击吸收功Kv2不低于350J，-60℃低温冲击吸收功Kv2不低于
300J，-80℃低温冲击吸收功Kv2不低于250J；表面硬度值不低于100HRC；在-80℃低温海水环境下暴露960d后，腐蚀面积不超过0.1％。
一种极地海洋环境用钛合金螺旋桨及其生产方法
技术领域
背景技术
发明内容
具体实施方式
1 0.50 5.0 0.7 0.60 1.9 0.9 1.2 7.0 79.9
2 0.20 4.5 0.5 0.30 1.0 0.7 2.0 6.5 84.3
3 0.35 6.0 0.9 0.35 1.5 1.0 1.6 6.0 82.3
4 0.10 5.5 0.6 0.4 1.7 0.8 1.8 5.0 84.1
5 0.30 4.0 1.0 0.5 2.0 0.5 1.0 5.5 85.2
6 0.40 5.8 0.8 0.20 1.3 0.6 1.4 6.3 83.2
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