权利要求
1.一种基于三联真空冶金技术制备高弹钛青
铜合金的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，真空自耗熔炼：取Ti粉、Cu粉进行真空自耗熔炼，制得CuTi中间合金铸锭;
S2，真空感应熔炼：
以所述CuTi中间合金铸锭为Ti源，以纯铜和所述CuTi中间合金铸锭为Cu源，取Ti 2.0%~6.0%，Cu 94.0%~98.0%;
真空环境下加热纯铜至完全熔化，然后在熔化的纯Cu中加入CuTi中间合金铸锭进行精炼，精炼结束后进行浇铸，得到熔体;
S3，真空电子束重熔：在真空环境下对所述熔体进行真空电子束重熔，随炉冷却后得到钛青
铜合金铸锭。
2.根据权利要求1所述的基于三联真空冶金技术制备高弹钛青铜合金的方法，其特征在于，所述S1具体包括以下步骤：
S1-1配料：按质量百分比计，称取Ti粉、Cu粉，充分混合得到混合料;
S1-2压制：取混合料装入柔性容器进行机械震动处理，随后擀料、反向墩料处理后进行压制，得到定型料;
S1-3烧结：将定型料进行真空烧结，得到坯体;
S1-4熔炼：将坯体进行电弧熔炼，熔化后的金属熔液以液滴的方式滴落到水冷结晶器中凝固为CuTi中间合金铸锭。
3.根据权利要求2所述的基于三联真空冶金技术制备高弹钛青铜合金的方法，其特征在于，所述S1-1中，Ti的用量为25%~60%，Cu的用量为40%~75%。
4.根据权利要求2所述的基于三联真空冶金技术制备高弹钛青铜合金的方法，其特征在于，所述S1-2中，将均匀混合的粉末装入橡胶套中，机械震动时间为40~60秒，擀料操作3~5分钟，并反向墩料2~4次。
5.根据权利要求2所述的基于三联真空冶金技术制备高弹钛青铜合金的方法，其特征在于，所述S1-3中，真空烧结的真空度为0.15~0.3Pa，烧结5~15h。
6.根据权利要求2所述的基于三联真空冶金技术制备高弹钛青铜合金的方法，其特征在于，所述S1-4中，电弧熔炼的电流为1500~3500A，熔炼电压为10~30V。
7.根据权利要求1所述的基于三联真空冶金技术制备高弹钛青铜合金的方法，其特征在于，所述S2中，加热至1120~1250℃至纯铜完全熔化。
8.根据权利要求1所述的基于三联真空冶金技术制备高弹钛青铜合金的方法，其特征在于，所述S2中，精炼的温度为1250~1300℃，精炼时长为25~35min;浇铸温度为1200~1250℃。
9.根据权利要求1所述的基于三联真空冶金技术制备高弹钛青铜合金的方法，其特征在于，所述S3中，所述真空环境的真空度为10-1~10-2Pa。
10.权利要求1-9任意一项所述的基于三联真空冶金技术制备高弹钛青铜合金的方法制得的高弹钛青铜合金。
说明书
技术领域
[0001]本发明属于铜钛合金制备技术领域，具体涉及一种基于三联真空冶金技术制备的高弹钛青铜合金及制备方法。
背景技术
[0002]钛青铜合金具有较高的弹性、良好的导电性以及抗腐蚀性，在
仪器仪表、弹性元件、导电导热元件等领域得到广泛应用。然而，当前高弹钛青铜合金铸坯制备过程中，存在钛元素偏析、硫/磷/氧/氮等杂质含量过高和铸造缺陷过多等问题，这些问题可能会对后续铸坯生产出来的合金性能产生严重影响。
[0003]因此，需通过优化熔炼工艺，精准调控成分均匀性、纯净度及微观组织，制备出高洁净度、组织均匀的钛青铜铸坯。目前专利CN202210357555.6公开了一种真空自耗电弧熔炼铜钛合金的制备方法及其装置，专利CN202210238675.4公开了一种铜钛合金铸锭的熔炼工艺。但这些技术生产出的铸坯仍然存在杂质含量高、Ti偏析严重、初生相粗大等问题。
发明内容
[0004]为了克服上述现有技术生产出的铸坯存在杂质含量高、Ti偏析严重、初生相粗大等问题的缺点，本发明的目的在于提供一种基于三联真空冶金技术制备的高弹钛青铜合金及制备方法。
[0005]为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：
本发明提出一种基于三联真空冶金技术制备高弹钛青铜合金的方法，包括以下步骤：
S1，真空自耗熔炼：取Ti粉、Cu粉进行真空自耗熔炼，制得CuTi中间合金铸锭;
S2，真空感应熔炼：
以所述CuTi中间合金铸锭为Ti源，以纯铜和所述CuTi中间合金铸锭为Cu源，取Ti2.0%~6.0%，Cu 94.0%~98.0%;
真空环境下加热纯铜至完全熔化，然后在熔化的Cu中加入CuTi中间合金铸锭进行精炼，精炼结束后进行浇铸，得到熔体;
S3，真空电子束重熔：在真空环境下对所述熔体进行真空电子束重熔，随炉冷却后得到钛青铜合金铸锭。
[0006]优选的，所述S1具体包括以下步骤：
S1-1配料：按质量百分比计，称取Ti粉、Cu粉，充分混合得到混合料;
S1-2压制：取混合料装入柔性容器进行机械震动处理，随后擀料、反向墩料处理后进行压制，得到定型料;
S1-3烧结：将定型料进行真空烧结，得到坯体;
S1-4熔炼：将坯体进行电弧熔炼，熔化后的金属熔液以液滴的方式滴落到水冷结晶器中凝固为CuTi中间合金铸锭。
[0007]优选的，所述S1-1中，Ti的用量为25%~60%，Cu的用量为40%~75%。
[0008]进一步优选的，所述S1-2中，将均匀混合的粉末装入橡胶套中，机械震动时间为40~60秒，擀料操作3~5分钟，并反向墩料2~4次;
进一步优选的，所述S1-3中，真空烧结的真空度为0.15~0.3Pa，烧结5~15h;
所述S1-4中，电弧熔炼的电流为1500~3500A，熔炼电压为10~30V。
[0009]优选的，所述S2中，加热至1120~1250℃至纯铜完全熔化。
[0010]优选的，所述S2中，加精炼的温度为1250~1300℃，精炼时长为25~35min;浇铸温度为1200~1250℃。
[0011]优选的，所述S3中，所述真空环境的真空度为10-1~10-2Pa。
[0012]本发明还提供了该上述基于三联真空冶金技术制备高弹钛青铜合金的方法制得的高弹钛青铜合金。
[0013]与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明提出了一种结合真空自耗熔炼(VAR)、真空感应熔炼(VIM)和真空电子束重熔技术(EBM)的三联冶炼技术，其中通过真空自耗技术制备低氧
高纯铜钛中间合金，实现中间合金成分和纯度的精确控制，解决铜钛中间合金杂质元素高和均匀性差的技术难题，再通过真空感应熔炼改善成分组织均匀性不佳，脱除夹杂物;最后通过真空电子束重熔净化合金中的杂质元素，精细化初生相的尺寸，通过这三项技术的协同作用，能够有效减少高弹钛青铜合金中Ti元素偏析，显著降低杂质元素的含量，并精细化初生相的尺寸，使析出相分布均匀，为后续批量化生产提供大量高洁净度、组织均匀的钛青铜铸坯。
[0014]本发明通过真空自耗熔炼获得组织均匀、无偏析的高性能铜钛中间合金;Ti元素以CuTi中间合金的形式加入，再通过真空感应熔炼改善成分组织均匀性不佳，脱除夹杂物;最后通过真空电子束重熔净化合金中的杂质元素，精细化初生相的尺寸，制备出组织均匀、铸造缺陷精确控制和高洁净度的高质量钛青铜铸坯。
附图说明
[0015]构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1为本说明书实施例1 工艺过程中的钛青铜铸坯的金相图，其中，a)为VAR+ VIM工艺处理;b)为VAR+ VIM +EBM工艺处理。
图2为本说明书实施例1工艺过程中的钛青铜铸坯的SEM图，其中，a)为VAR+ VIM工艺处理;b)为VAR+ VIM +EBM工艺处理。
具体实施方式
[0016]现详细说明本发明的多种示例性实施方式，该详细说明不应认为是对本发明的限制，而应理解为是对本发明的某些方面、特性和实施方案的更详细的描述。应理解本发明中所述的术语仅仅是为描述特别的实施方式，并非用于限制本发明。另外，对于本发明中的数值范围，应理解为还具体公开了该范围的上限和下限之间的每个中间值。在任何陈述值或陈述范围内的中间值以及任何其他陈述值或在所述范围内的中间值之间的每个较小的范围也包括在本发明内。这些较小范围的上限和下限可独立地包括或排除在范围内。
[0017]除非另有说明，否则本文使用的所有技术和科学术语具有本发明所述领域的常规技术人员通常理解的相同含义。虽然本发明仅描述了优选的方法和材料，但是在本发明的实施或测试中也可以使用与本文所述相似或等同的任何方法和材料。本说明书中提到的所有文献通过引用并入，用以公开和描述与所述文献相关的方法和/或材料。在与任何并入的文献冲突时，以本说明书的内容为准。
[0018]在不背离本发明的范围或精神的情况下，可对本发明说明书的具体实施方式做多种改进和变化，这对本领域技术人员而言是显而易见的。由本发明的说明书得到的其他实施方式对技术人员而言是显而易见得的。本发明说明书和实施例仅是示例性的。关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。
[0019]本说明书提供了一种高弹钛青铜合金材料的熔炼方法，所熔炼的钛青铜合金铸坯采用真空自耗熔炼、真空感应熔炼和真空电子束重熔技术的三联冶炼技术，其中通过真空自耗技术制备低氧高纯铜钛中间合金，实现中间合金成分和纯度的精确控制，解决铜钛中间合金杂质元素偏高及组织均匀性差的关键瓶颈，真空感应熔炼在此基础之上改善由中间合金引入或熔炼过程产生的成分偏析和组织不均问题，同时深度脱除熔体中的夹杂物;然而，要达到最终铸坯所需的高洁净度与组织精细化，仅靠前两步仍显不足，必须最终实施真空电子束重熔，通过高真空环境和精准的能量输入，进一步深度净化残留的微量杂质元素，并精细化调控初生相的尺寸。正是这三步真空冶金技术的精密协同与逐级递进，最终成功制备出组织均匀、铸造缺陷精确控制和高洁净度的高质量钛青铜铸坯。技术方案包括以下步骤：
S1.真空自耗熔炼
S11.配料：
按质量百分比计，原料中Ti元素含量25%~60%，Cu元素含量40%~75%，按照目标成分称取各原料，然后将其放入对喷混料机中进行充分混合，混料时间为2~6小时，完成后得到袋装混合料;
S12.压制：
采用92胶套压制，将均匀混合的粉末装入橡胶套中，接着进行机械震动处理，震动时间为40~60秒。随后，进行擀料操作，持续3~5分钟，并反向墩料2~4次。完成这些步骤后，将橡胶套放入冷等静压机中进行压制，最终得到覆盖有橡胶套的定型料;
S13.烧结：
将压制好的定型料放入真空烧结炉中。烧结最高温度控制在500~900℃。
[0020]S14.熔炼：
将烧结后的坯体放入真空自耗电弧熔炼炉中，使用电弧熔炼技术进行熔炼，真空自耗电弧熔炼炉的真空度为0.01~0.002Pa，充入氦气作为保护气体，气压为0.1MPa熔化后金属熔液以液滴的方式滴落到水冷结晶器中凝固为CuTi中间合金铸锭。
[0021]S2.真空感应熔炼：
S21.配料：
按质量百分比计，Ti含量为2.0%~6.0%，Cu含量为94.0%~98.0%，Ti以S1中CuTi中间合金铸锭的形式加入，Cu以
电解铜板的形式加入;
S22.装炉：
S23.熔炼：
将真空感应熔炼炉加热，加热至1120~1250℃，进一步控制真空度至2~8Pa，待电解铜板完全融化时，加入CuTi中间合金铸锭后，充分搅拌并加热至1250~1300℃进行精炼25~35min;
S24.浇铸：
温度达到1200-1250℃时开始浇铸，得到熔体。
[0022]S3.真空电子束重熔：
S31.清理电子束冷床炉并装料;
S32.抽真空;
S33.电子束冷床熔炼:
当电子束冷床炉内的真空度达到10-1~10-2Pa时，启动电子枪开始熔炼化料，随后，铜钛合金溶体经过冷床流入结晶器，并完全覆盖结晶器引拉头后，开始进行下拉操作;
S34.冷却出炉
熔炼完成后，冷却90min~110min后出炉，获得钛青铜合金铸锭。
[0023]进一步地，在所述的步骤S11中原料包括海绵钛和铜粉。
[0024]进一步地，在所述的步骤S12中冷等静压机的内部压力设置为200~350MPa，保压时间为1~10min。
[0025]进一步地，在所述的步骤S13中，真空烧结炉真空度为0.15~0.3Pa，烧结5~15h。
[0026]进一步地，在所述的步骤S14中，熔炼电流为1500~3500A，熔炼电压为10~30V。
[0027]进一步地，在所述的步骤S22中，装炉的操作方法为：开启放气阀，打开炉盖。在完成烘烤后的竖浇道底座及钢模的装配后，架好溜槽，并确保溜槽孔与竖浇道中心对准。将钢模上部放置保温冒口，随后推入锭模室。将配制好的电解铜板放入坩埚内，并将CuTi中间合金放入二次加料室。合上炉盖，清理观察窗，最后关闭放气阀。
[0028]进一步地，在所述的步骤S24中，浇铸的操作方法为：浇铸开始时应逐渐放慢速度，然后适当加快，以确保浇铸过程中的流量均匀。在浇铸接近完成时，再减慢速度以减少缩孔深度。浇铸时间应控制在8至10min之间。浇铸完成后，将电位器旋转至“0”位置。
[0029]进一步地，在所述的步骤S31中，清炉装料的操作方法如下：首先清理电子束冷床熔炼炉的炉膛，然后将真空铜钛合金铸锭进行锯冒口和底部处理，最后将处理后的铸锭放入送料仓中的水平进料器中。
[0030]进一步地，在所述的步骤S33中，熔炼化料分为以下四个阶段：启动电子枪阶段、铸锭制底阶段、正常熔炼阶段、熔炼结束阶段;启动电子枪阶段是在铜钛溶液溶化后，第一次流入结晶器时进行的，炉内真空度为1~2Pa，持续时间为60~65min。
[0031]进一步地，在所述的步骤S33中，铸锭制底阶段是指铜钛合金液体第一次流入结晶器至铸锭开始下拉的过程。此时，炉内真空度为0.5~1Pa，持续时间为35~40min。
[0032]进一步地，在所述的步骤S33中，正常熔炼阶段，熔炼速度、功率和下拉速度基本稳定。从铸锭第一次下拉到熔炼速度和功率开始下降，炉内真空度为0.5Pa~0.7Pa，熔炼过程的抽真空时间为105~115min，平均熔炼速度为345~350kg/h。1#枪用于铜钛合金铸锭的熔化，电流控制在7~9A，熔化区功率设定为200~230kW;2#枪用于结晶器，确保结晶器内熔池表面完全熔化，电流控制在2.5~3A，熔化区功率为80~100kW;3#枪用于冷床精炼区，确保铜钛合金液体通过浇道口流入结晶器，电流控制在2~2.5A，熔化区功率为50~60kW。
[0033]进一步地，在所述的步骤S33中，熔炼结束阶段，从熔炼功率和熔炼速度开始下降到熔炼铸锭结束，持续时间为15~20min，炉内真空度为约0.3~0.4Pa。
[0034]以下结合附图与实施例对本发明的方法进行进一步说明。下列实施例中使用本领域常规的仪器设备，使用的各种原料、试剂，除非另作说明，都使用常规市售产品，其规格为本领域常规规格，或者可以通过已知方法或试剂说明书制备或配制。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件，或按照制造厂商所建议的条件。
[0035]下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
实施例1
本实施例基于三联真空冶金技术制备高弹钛青铜合金的方法，包括以下步骤：
S1.真空自耗熔炼
S11.配料：
按质量百分比计，原料中Ti元素含量50%，Cu元素含量50%，按照目标成分称取各原料，然后将其放入对喷混料机中进行充分混合，混料时间为4小时，完成后得到袋装混合料;
S12.压制：
采用92胶套压制，将均匀混合的粉末装入橡胶套中，接着进行机械震动处理，震动时间为50秒。随后，进行擀料操作，持续3~5分钟，并反向墩料2~4次。完成这些步骤后，将橡胶套放入冷等静压机中进行压制，压制力为220MPa，保压时间为9min，最终得到覆盖有橡胶套的定型料;
S13.烧结：
将压制好的定型料放入真空烧结炉中。烧结最高温度控制在700℃，烧结10h，真空度为0.2Pa，得到坯体;
S14.熔炼：
将烧结后的坯体放入真空自耗电弧熔炼炉中，使用电弧熔炼技术进行熔炼，熔炼电流1800A，熔炼电压15V，真空自耗电弧熔炼炉的真空度为0.002Pa，充入氦气作为保护气体，气压为0.1MPa熔化后金属熔液以液滴的方式滴落到水冷结晶器中凝固为Cu-Ti50合金铸锭。
[0036]S2.真空感应熔炼：
S21.配料：
按质量百分比计，Ti含量为3.49%，Cu含量为96.51%，Ti以S1中Cu-Ti50合金铸锭的形式加入，Cu以电解铜板的形式加入;
S22.装炉：
将电解铜板放入真空感应熔炼炉内坩埚中，抽真空至8Pa;
S23.熔炼：
将真空感应熔炼炉加热，加热至1150℃，进一步控制真空度至6Pa，待电解铜板完全融化时，加入Cu-Ti50合金铸锭后，充分搅拌并加热至1280℃进行精炼30min;
S24.浇铸：
温度达到1225℃时开始浇铸，得到熔体。
[0037]S3.真空电子束重熔：
S31.清理电子束冷床炉并装料;
S32.抽真空;
S33.电子束冷床熔炼:
当电子束冷床炉内的真空度达到1Pa时，启动电子枪开始熔炼化料，随后，铜钛合金溶体经过冷床流入结晶器，并完全覆盖结晶器引拉头后，开始进行下拉操作;
S34.冷却出炉
熔炼完成后，冷却100min后出炉，获得钛青铜合金铸锭。
[0038]实施例2
本实施例基于三联真空冶金技术制备高弹钛青铜合金的方法，包括以下步骤：
S1.真空自耗熔炼
S11.配料：
按质量百分比计，原料中Ti元素含量60%，Cu元素含量40%，按照目标成分称取各原料，然后将其放入对喷混料机中进行充分混合，混料时间为5小时，完成后得到袋装混合料;
S12.压制：
采用92胶套压制，将均匀混合的粉末装入橡胶套中，接着进行机械震动处理，震动时间为50秒。随后，进行擀料操作，持续3-5分钟，并反向墩料2-4次。完成这些步骤后，将橡胶套放入冷等静压机中进行压制，压制力为300MPa，保压时间为1min，最终得到覆盖有橡胶套的定型料;
S13.烧结：
将压制好的定型料放入真空烧结炉中。烧结最高温度控制在900℃，烧结6h，控制真空度为0.3Pa，得到坯体;
S14.熔炼：
将烧结后的坯体放入真空自耗电弧熔炼炉中，使用电弧熔炼技术进行熔炼，熔炼电流3000A，熔炼电压25V，真空自耗电弧熔炼炉的真空度为0.002Pa，充入氦气作为保护气体，气压为0.1MPa熔化后金属熔液以液滴的方式滴落到水冷结晶器中凝固为Cu-Ti60合金铸锭。
[0039]S2.真空感应熔炼：
S21.配料：
按质量百分比计，Ti含量为3.12%，Cu含量为96.88%，Ti以S1中Cu-Ti60合金铸锭的形式加入，Cu以电解铜板的形式加入;
S22.装炉：
将电解铜板放入真空感应熔炼炉内坩埚中，抽真空至6Pa;
S23.熔炼：
将真空感应熔炼炉加热，加热至1200℃，进一步控制真空度至4Pa，待电解铜板完全融化时，加入Cu-Ti60合金铸锭后，充分搅拌并加热至1300℃进行精炼25min;
S24.浇铸：
温度达到1250℃时开始浇铸，得到熔体。
[0040]S3.真空电子束重熔：
S31.清理电子束冷床炉并装料;
S32.抽真空;
S33.电子束冷床熔炼:
当电子束冷床炉内的真空度达到1Pa时，启动电子枪开始熔炼化料，随后，铜钛合金溶体经过冷床流入结晶器，并完全覆盖结晶器引拉头后，开始进行下拉操作;
S34.冷却出炉
熔炼完成后，冷却110min后出炉，获得钛青铜合金铸锭。
[0041]实施例3
本实施例基于三联真空冶金技术制备高弹钛青铜合金的方法，包括以下步骤：
S1.真空自耗熔炼
S11.配料：
按质量百分比计，原料中Ti元素含量35%，Cu元素含量65%，按照目标成分称取各原料，然后将其放入对喷混料机中进行充分混合，混料时间为4小时，完成后得到袋装混合料;
S12.压制：
采用92胶套压制，将均匀混合的粉末装入橡胶套中，接着进行机械震动处理，震动时间为50秒。随后，进行擀料操作，持续3-5分钟，并反向墩料2-4次。完成这些步骤后，将橡胶套放入冷等静压机中进行压制，压制力为200MPa，保压时间为12min，最终得到覆盖有橡胶套的定型料;
S13.烧结：
将压制好的定型料放入真空烧结炉中。烧结最高温度控制在700℃，烧结10h，控制真空度为0.2Pa，得到坯体;
S14.熔炼：
将烧结后的坯体放入真空自耗电弧熔炼炉中，使用电弧熔炼技术进行熔炼，熔炼电流1600A，熔炼电压19V，真空自耗电弧熔炼炉的真空度为0.002Pa，充入氦气作为保护气体，气压为0.1MPa熔化后金属熔液以液滴的方式滴落到水冷结晶器中凝固为Cu-Ti35合金铸锭。
[0042]S2.真空感应熔炼：
S21.配料：
按质量百分比计，Ti含量为3.83%，Cu含量为96.17%，Ti以S1中Cu-Ti35合金铸锭的形式加入，Cu以电解铜板的形式加入;
S22.装炉：
将电解铜板放入真空感应熔炼炉内坩埚中，抽真空至6Pa;
S23.熔炼：
将真空感应熔炼炉加热，加热至1120℃，进一步控制真空度至4Pa，待电解铜板完全融化时，加入Cu-Ti35合金铸锭后，充分搅拌并加热至1270℃进行精炼28min;
S24.浇铸：
温度达到1220℃时开始浇铸，得到熔体。
[0043]S3.真空电子束重熔：
S31.清理电子束冷床炉并装料;
S32.抽真空;
S33.电子束冷床熔炼:
当电子束冷床炉内的真空度达到1Pa时，启动电子枪开始熔炼化料，随后，铜钛合金溶体经过冷床流入结晶器，并完全覆盖结晶器引拉头后，开始进行下拉操作;
S34.冷却出炉
熔炼完成后，冷却120min后出炉，获得钛青铜合金铸锭。
[0044]对比例1
同实施例1区别在于，该对比例仅采用真空自耗直接熔炼铜钛合金，而本发明S1真空自耗熔炼是制备CuTi中间合金，为S2真空感应熔炼提供Ti元素的原料。
[0045]对比例2
同实施例1区别仅在于，该对比例采用真空感应熔炼加电子束冷床熔炼。
[0046]对实施例1-3和对比例1-2进行化学成分检测如表1所示。
[0047]表1：实施例1-3和对比例1-2铜钛合金化学成分表
[0048]表2：两种工艺的初生相尺寸对照表
[0049]由表1可见，与两个对比例相比较，本发明的工艺所制备得到的钛青铜合金铸坯杂质元素的含量极低，品质优良而对比例1中仅采用真空自耗熔炼制备铜钛合金O、N元素含量偏高，对比例2中制备的铜钛合金C、N、元素偏高达不到高洁净度的要求。
[0050]图1为本说明书实施例1 工艺过程中的钛青铜铸坯的金相图，其中，a)为VAR+ VIM工艺处理;b)为VAR+ VIM +EBM工艺处理，通过图1可以看出，本发明在加入EBM这项技术后能够有效改善钛青铜合金铸坯的组织均匀性，显著的细化枝晶并精确控制铸造缺陷的产生，主要原因是VAR定向凝固消除宏观缩孔、气孔等缺陷，避免成为组织不均匀的起源，VIM消除初始成分不均，同时挥发低熔点杂质，EBM以极高冷却速率瞬间“冻结”熔体，抑制晶粒长大和溶质再偏聚，形成细小等轴晶，确保晶粒均匀形核。
[0051]图2为本说明书实施例1工艺过程中的钛青铜铸坯的SEM图，其中，a)为VAR+ VIM工艺处理;b)为VAR+ VIM +EBM工艺处理，通过图2和表2可见，本发明的工艺所制备得到的钛青铜合金铸坯初生相的尺寸极小，相较于VAR+VIM工艺所制备的铜钛合金的初生相尺寸有显著降低，其主要原因是EBM的快速冷却速率显著缩短熔池的凝固时间，抑制初生相的长大，促进细小均匀的微观组织。
[0052]对比例1中直接采用真空自耗熔炼制备铜钛合金，对比例2中采用真空感应熔炼和电子束冷床熔炼，这两种方法解决不了熔炼铜钛合金中的氧化问题、组织均匀性问题以及初生相尺寸和分布问题。本说明书的实施例由真空自耗熔炼制备铜钛中间合金，该铜钛中间合金为真空感应熔炼提供Ti元素的母材，接着进行真空电子束熔炼，该工艺显著提高了铜钛合金组织均匀性，明显抑制了初生相的生长，为铜钛合金后续加工奠定了基础。
[0053]以上，仅为本申请较佳的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
说明书附图(2)
声明：
“基于三联真空冶金技术制备的高弹钛青铜合金及制备方法” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：北方有色网
来源：西安建筑科技大学
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