本發(fā)明涉及一種穿孔針，具體涉及一種用于無縫材料穿孔機的鈦合金穿孔針。
背景技術(shù)：
：鈦是近幾十年發(fā)展起來的一種重要的結(jié)構(gòu)金屬，鈦合金因具有強度高、耐蝕性好、耐熱性高等特點而被廣泛用于各個領(lǐng)域。世界上許多國家都認識到鈦合金材料的重要性，相繼對其進行研究開發(fā)，并得到了實際應(yīng)用。20世紀50～60年代，主要是發(fā)展航空發(fā)動機用的高溫鈦合金和機體用的結(jié)構(gòu)鈦合金，70年代開發(fā)出一批耐蝕鈦合金，80年代以來，耐蝕鈦合金和高強鈦合金得到進一步發(fā)展。鈦合金主要用于制作飛機發(fā)動機壓氣機部件，其次為火箭、導(dǎo)彈和高速飛機的結(jié)構(gòu)件。對鈦合金的研究尤以美國與俄羅斯發(fā)展較快。隨著技術(shù)的成熟，金屬鈦的價格也逐漸降低，鈦的應(yīng)用也逐漸普及到各種工業(yè)領(lǐng)域。無縫材料穿孔機，對穿孔針強度與壽命要求較高?，F(xiàn)有技術(shù)，穿孔針主要采用鐵合金制作。但是再一些高強度金屬加工過程中，鐵合金的強度和韌性很難同時滿足要求。因此，需要一種用于無縫材料穿孔機的高強度穿孔針。技術(shù)實現(xiàn)要素：為解決上述存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種用于無縫材料穿孔機的鈦合金穿孔針，其硬度高、耐腐蝕、壽命長，可適應(yīng)更多材料加工。為達到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種用于無縫材料穿孔機的鈦合金穿孔針，其特征在于，所述鈦合金穿孔針材料的組分及各組分的質(zhì)量百分比為：釩2.2%~3.8%、鋁4.6%~5.3%、銅0.5%~1.2%、錫0.6%~1.1%、鉻1.7%~2.2%，余量為鈦和不可避免雜質(zhì)。本發(fā)明強度及韌性都可以滿足穿孔針需求，使穿孔針的使用壽命增加。制備如權(quán)利要求1所述的一種用于無縫材料穿孔機的鈦合金穿孔針的方法，其特征在于，包括以下步驟：a)鈦合金材料的制備：①壓制初始電極，按照各組分比例將海綿鈦、純鋁、純銅、純錫、鋁釩合金等原料壓制成電極；②熔煉，將電極置于真空自耗電弧爐中熔煉，結(jié)晶后得到過程原料；③壓制過程電極，將過程原料壓制成電極；④出胚，將熔煉完成后的原料制成鈦錠；⑤將所述上述步驟按照壓制初始電極-熔煉-壓制過程電極-熔煉-壓制過程電極-熔煉-出胚的順序進行；b)穿孔針的制備：⑴采用熱軋法處理鈦錠制取穿孔針胚；然后，將穿孔針胚濕法球磨18~20小時；⑵將步驟⑴得到的穿孔針胚煅燒20~45分鐘，煅燒完成后冷卻至18~24℃室溫；⑶接著，將冷卻后的穿孔針胚放入23%硝酸浸泡20~50分鐘，浸泡完成后取出并用蒸餾水沖洗穿孔針胚，然后將穿孔針胚放入23%燒堿溶液中繼續(xù)浸泡20~40分鐘，取出后再次用蒸餾水沖洗穿孔針胚，并烘干；⑷將步驟⑶得到的穿孔針胚經(jīng)過濕法球磨18~20小時；⑸將步驟⑷得到的穿孔針胚過目篩、烘干、拋光，最終得到一種用于無縫材料穿孔機的鈦合金穿孔針。作為上述方案的進一步改進，所述鈦合金材料的制備過程步驟②中真空自耗電弧爐中的熔煉溫度控制在1470℃~1670℃。作為上述方案的進一步改進，所述穿孔針的制備步驟⑵煅燒溫度控制在作為上述方案的進一步改進，所述穿孔針的制備步驟⑶、步驟⑷烘干溫度控制在45℃~55℃。作為上述方案的進一步改進，所述穿孔針的制備步驟⑶烘干過程將穿孔針胚浸入油中。該設(shè)置可以有效防止穿孔針胚在制作過程中氧化。作為上述方案的進一步改進，所述穿孔針的制備步驟⑵中煅燒后的穿孔針胚經(jīng)淬火處理。淬火處理可以提高合金硬度。作為上述方案的進一步改進，所述淬火處理采用油淬。作為上述方案的進一步改進，所述淬火處理后，所述穿孔針胚經(jīng)過回火處理。該設(shè)置可以較好的降低穿孔針胚的應(yīng)力。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于：1、本發(fā)明涉及的鈦合金的密度僅為鋼的60％左右，鈦合金結(jié)構(gòu)鋼的強度，比強度(強度/密度)遠大于其他金屬結(jié)構(gòu)材料。因此，本發(fā)明的強度高，能夠加工高強度的原材料，具有更加廣泛的適用性。2、本發(fā)明涉及的鈦合金使用溫度高，在中等溫度下仍能保持所要求的強度,可在450～500℃的溫度下長期工作這兩類鈦合金在150℃～500℃范圍內(nèi)仍有很高的比強度。工作溫度高的性質(zhì)，能保證本發(fā)明在連續(xù)工作溫度升高的情況下依然保持高強度?？梢源蠓岣呱a(chǎn)效率。3、本發(fā)明涉及的鈦合金在潮濕的大氣和海水介質(zhì)中工作，其抗蝕性遠優(yōu)于不銹鋼；對點蝕、酸蝕、應(yīng)力腐蝕的抵抗力特別強；對堿、氯化物、氯的有機物品、硝酸、硫酸等有優(yōu)良的抗腐蝕能力。優(yōu)秀的抗腐蝕性，能夠使本發(fā)明適應(yīng)更多惡劣的工作環(huán)境，也能有效延長本發(fā)明的使用壽命，從而節(jié)約生產(chǎn)成本。具體實施方式以下將結(jié)合實施方式對本發(fā)明創(chuàng)造的構(gòu)思、具體結(jié)構(gòu)及產(chǎn)生的具體效果進行清除、完整的描述，以充分的理解本發(fā)明創(chuàng)造的目的、特征和效果。本發(fā)明創(chuàng)造的各項技術(shù)特征，在不互相矛盾沖突的前提可以交互組合。一種用于無縫材料穿孔機的鈦合金穿孔針，其特征在于，所述鈦合金穿孔針材料的組分及各組分的質(zhì)量百分比為：釩2.2%~3.8%、鋁4.6%~5.3%、銅0.5%~1.2%、錫0.6%~1.1%、鉻1.7%~2.2%，余量為鈦和不可避免雜質(zhì)。序號釩鋁銅錫鉻實施例一2.24.60.50.61.7實施例二2.94.90.90.81.9實施例三3.85.31.21.12.2表格1實施例所述穿孔針材料各組分質(zhì)量百分比（單位：wt%）實施例四、制備實施例二所述的一種用于無縫材料穿孔機的鈦合金穿孔針的方法，其特征在于，包括以下步驟：a)鈦合金材料的制備：①壓制初始電極，按照各組分比例將海綿鈦、純鋁、純銅、純錫、鋁釩合金等原料壓制成電極；②熔煉，將電極置于真空自耗電弧爐中熔煉，結(jié)晶后得到過程原料；③壓制過程電極，將過程原料壓制成電極；④出胚，將熔煉完成后的原料制成鈦錠；⑤將所述上述步驟按照壓制初始電極-熔煉-壓制過程電極-熔煉-壓制過程電極-熔煉-出胚的順序進行；b)穿孔針的制備：⑴采用熱軋法處理鈦錠制取穿孔針胚；然后，將穿孔針胚濕法球磨18小時；⑵將步驟⑴得到的穿孔針胚煅燒20分鐘，煅燒完成后冷卻至18℃室溫；⑶接著，將冷卻后的穿孔針胚放入23%硝酸浸泡20分鐘，浸泡完成后取出并用蒸餾水沖洗穿孔針胚，然后將穿孔針胚放入23%燒堿溶液中繼續(xù)浸泡20分鐘，取出后再次用蒸餾水沖洗穿孔針胚，并烘干；⑷將步驟⑶得到的穿孔針胚經(jīng)過濕法球磨18小時；⑸將步驟⑷得到的穿孔針胚過目篩、烘干、拋光，最終得到一種用于無縫材料穿孔機的鈦合金穿孔針。作為上述方案的進一步改進，所述鈦合金材料的制備過程步驟②中真空自耗電弧爐中的熔煉溫度控制在1470℃。作為上述方案的進一步改進，所述穿孔針的制備步驟⑵煅燒溫度控制在作為上述方案的進一步改進，所述穿孔針的制備步驟⑶、步驟⑷烘干溫度控制在45℃。實施例五、制備實施例二所述的一種用于無縫材料穿孔機的鈦合金穿孔針的方法，其特征在于，包括以下步驟：a)鈦合金材料的制備：①壓制初始電極，按照各組分比例將海綿鈦、純鋁、純銅、純錫、鋁釩合金等原料壓制成電極；②熔煉，將電極置于真空自耗電弧爐中熔煉，結(jié)晶后得到過程原料；③壓制過程電極，將過程原料壓制成電極；④出胚，將熔煉完成后的原料制成鈦錠；⑤將所述上述步驟按照壓制初始電極-熔煉-壓制過程電極-熔煉-壓制過程電極-熔煉-出胚的順序進行；b)穿孔針的制備：⑴采用熱軋法處理鈦錠制取穿孔針胚；然后，將穿孔針胚濕法球磨19小時；⑵將步驟⑴得到的穿孔針胚煅燒30分鐘，煅燒完成后冷卻至21℃室溫；⑶接著，將冷卻后的穿孔針胚放入23%硝酸浸泡33分鐘，浸泡完成后取出并用蒸餾水沖洗穿孔針胚，然后將穿孔針胚放入23%燒堿溶液中繼續(xù)浸泡30分鐘，取出后再次用蒸餾水沖洗穿孔針胚，并烘干；⑷將步驟⑶得到的穿孔針胚經(jīng)過濕法球磨19小時；⑸將步驟⑷得到的穿孔針胚過目篩、烘干、拋光，最終得到一種用于無縫材料穿孔機的鈦合金穿孔針。作為上述方案的進一步改進，所述鈦合金材料的制備過程步驟②中真空自耗電弧爐中的熔煉溫度控制在1565℃。作為上述方案的進一步改進，所述穿孔針的制備步驟⑵煅燒溫度控制在作為上述方案的進一步改進，所述穿孔針的制備步驟⑶、步驟⑷烘干溫度控制在50℃。實施例六、制備實施例二所述的一種用于無縫材料穿孔機的鈦合金穿孔針的方法，其特征在于，包括以下步驟：a)鈦合金材料的制備：①壓制初始電極，按照各組分比例將海綿鈦、純鋁、純銅、純錫、鋁釩合金等原料壓制成電極；②熔煉，將電極置于真空自耗電弧爐中熔煉，結(jié)晶后得到過程原料；③壓制過程電極，將過程原料壓制成電極；④出胚，將熔煉完成后的原料制成鈦錠；⑤將所述上述步驟按照壓制初始電極-熔煉-壓制過程電極-熔煉-壓制過程電極-熔煉-出胚的順序進行；b)穿孔針的制備：⑴采用熱軋法處理鈦錠制取穿孔針胚；然后，將穿孔針胚濕法球磨20小時；⑵將步驟⑴得到的穿孔針胚煅燒45分鐘，煅燒完成后冷卻至24℃室溫；⑶接著，將冷卻后的穿孔針胚放入23%硝酸浸泡50分鐘，浸泡完成后取出并用蒸餾水沖洗穿孔針胚，然后將穿孔針胚放入23%燒堿溶液中繼續(xù)浸泡40分鐘，取出后再次用蒸餾水沖洗穿孔針胚，并烘干；⑷將步驟⑶得到的穿孔針胚經(jīng)過濕法球磨20小時；⑸將步驟⑷得到的穿孔針胚過目篩、烘干、拋光，最終得到一種用于無縫材料穿孔機的鈦合金穿孔針。作為上述方案的進一步改進，所述鈦合金材料的制備過程步驟②中真空自耗電弧爐中的熔煉溫度控制在1670℃。作為上述方案的進一步改進，所述穿孔針的制備步驟⑵煅燒溫度控制在作為上述方案的進一步改進，所述穿孔針的制備步驟⑶、步驟⑷烘干溫度控制在55℃。作為上述方案的進一步改進，所述穿孔針的制備步驟⑶烘干過程將穿孔針胚浸入油中。該設(shè)置可以有效防止穿孔針胚在制作過程中氧化。作為上述方案的進一步改進，所述穿孔針的制備步驟⑵中煅燒后的穿孔針胚經(jīng)淬火處理。淬火處理可以提高合金硬度。作為上述方案的進一步改進，所述淬火處理采用油淬。作為上述方案的進一步改進，所述淬火處理后，所述穿孔針胚經(jīng)過回火處理。該設(shè)置可以較好的降低穿孔針胚的應(yīng)力。需要說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制。盡管參照較佳實施例對本發(fā)明進行了詳細說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解，可以對發(fā)明的技術(shù)方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍中。當前第1頁12