專利名稱：一種高性能鈦合金防爆工具及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高性能鈦合金防爆工具及其制備方法。
背景技術(shù)：
目前國內(nèi)防爆工具主要釆用鋁青銅或鈹青銅材料制作而成。鋁青銅材料制作的防爆 工具，其硬度、強(qiáng)度較低，其中硬度為HRC25以上，扭矩值達(dá)到國家相關(guān)防爆工具標(biāo)準(zhǔn) QB/T2613.1 7-2003規(guī)定的B和D系列(低系列)。鈹青銅材料制作的防爆工具硬度、強(qiáng) 度高于鋁青銅材料防爆工具，其硬度、強(qiáng)度較高，其中硬度為HRC35以上，扭矩值達(dá)到 國家相關(guān)防爆工具標(biāo)準(zhǔn)QB/T2613.1-7-2003規(guī)定的A和C系列(高系列)。
鋁青銅防爆工具的缺點(diǎn)在于因其性能低，使用周期短；鈹青銅防爆工具性能雖高于 鋁青銅防爆工具，但其造價(jià)及單位成本相當(dāng)高，約為鋁青銅同類產(chǎn)品的兩倍。、另外鈹在 冶煉時(shí)對人體具有一定的傷害，長期從事鈹冶煉易得硒肺病。

發(fā)明內(nèi)容
.本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題就是目前防爆工具低成本，低性能；高性能，高成本的、 缺點(diǎn)，為人們提供一種新材料，高性能的防爆工具及其制備工藝。 本發(fā)明由下列金屬按質(zhì)量比制備而成 鈦3.5-4%、鉻0.15-0.25%、鋁0.5-1%的，其余為銅。
本發(fā)明的的制備方法包括如下步驟
1) 澆鑄將總質(zhì)量3. 5-4%的鈦、0. 15-0.25%的鉻、0. 5-1%的鋁和余量的銅，在真空 爐中經(jīng)1880土2(TC高溫熔化并保溫10±2分鐘，然后在真空狀態(tài)下澆鑄成半成品；
2) 淬火將半成品切澆口、打磨后放入熱處理爐中，經(jīng)880士20'C加熱，并保溫10±2 分鐘，放入介質(zhì)為常溫清水的冷卻液中快速冷卻；
3) 人工時(shí)效處理將淬火后的產(chǎn)品放入熱處理爐中，經(jīng)430土2(TC加熱，并保溫2-3 小時(shí)，然后隨爐冷卻。人工時(shí)效時(shí)間的長短根據(jù)產(chǎn)品的大小和產(chǎn)品的截面厚度控制，大的產(chǎn)品、截面厚的 產(chǎn)品保溫時(shí)間長一些。
上述步驟3)之前可視需要增加金加工步驟，所述金加工包括切、肖U、車、包ij、拉、 鉆、銑等中的一個(gè)或一個(gè)以上加工方法。
本發(fā)明生產(chǎn)工藝簡單、生產(chǎn)原料來源豐富(我國金屬鈦儲量和產(chǎn)量占世界第一位)， 其性價(jià)比遠(yuǎn)優(yōu)于鋁青銅防爆工具和鈹青銅防爆工具，在制作成本相當(dāng)于鋁青銅同類產(chǎn)品， 遠(yuǎn)低于鈹青銅同類產(chǎn)品(造價(jià)和單位成本約為鈹青銅防爆工具同類產(chǎn)品的60%)的情況 下，硬度、扭矩等性能指標(biāo)均超過鈹青銅防爆工具，硬度達(dá)到HRC42以上，扭矩值超過 國家相關(guān)防爆工具標(biāo)準(zhǔn)QB/T2613.1 7-2003規(guī)定的A和C系列(高系列)，防爆性能滿 足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)GB10686-1989規(guī)定的EXIIC級(最高防爆級別)。同時(shí)，由于本發(fā)明還具有 抗磁性能(可用于強(qiáng)磁場所的設(shè)備安裝、檢修，增加產(chǎn)品的使用范圍)，是一種高性能， 低成本的防爆工具換代產(chǎn)品。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1:梅花扳手的制備
1) 澆鑄:將占合金總質(zhì)量3.6%的鈦，0」8%的鉻，0. 6%的鋁和余量的銅放入真空爐 中經(jīng)18 ;rc熔化，保溫10分鐘jS在真空狀態(tài)下澆鑄成型；稍冷后出爐；鑄件完全冷卻后
切澆口、打磨。
2) 淬火將切過澆口和打磨過的工件再放入熱處理爐中經(jīng)87(TC加熱并保溫10分鐘，
出爐快速放入介質(zhì)為常溫清水的冷卻液中快速冷卻。
3) 金加工將經(jīng)淬火處理后的工件進(jìn)行如下金加工拉削梅花孔----倒角。
4) 人工時(shí)效處理將經(jīng)過上述金加工的工件再放入熱處理爐中經(jīng)44(TC加熱，并保
溫2小時(shí)30分鐘，然后隨爐冷卻；完全冷卻后的工件經(jīng)拋光即為梅花扳手成品。
本實(shí)施例所述梅花扳手主要技術(shù)性能為硬度在HRC42以上，扭矩值超過到國家相 關(guān)防爆工具標(biāo)準(zhǔn)QB/T2613.廣7-2003規(guī)定的A和C系列(高系列)要求。 實(shí)施例2:鏨子的制備
l)澆鑄將占合金總質(zhì)量3.8%的鈦，0.2%的鉻，0.8%的鋁和余量的銅放入真空爐中 經(jīng)1890'C熔化,保溫12分鐘后在真空狀態(tài)下澆鑄成型；稍冷后出爐；鑄件完全冷卻后切 澆口、打磨。2)淬火將切過澆口和打磨過的工件再放入熱處理爐中經(jīng)900'C加熱并保溫12分鐘， 出爐快速放入介質(zhì)為常溫清水的冷卻液中快速冷卻，經(jīng)淬火處理后的工件再經(jīng)打磨，然后 將打打磨過的工件再放入熱處理爐中經(jīng)450'C加熱，并保溫2小時(shí)40分鐘，然后隨爐冷 卻；完全冷卻后的工件經(jīng)拋光即為鏨子成品。此時(shí)的鏨子主要性能為其中硬度在HRC42 以上。
權(quán)利要求
1、一種高性能鈦合金防爆工具，其特征在于它由下列金屬按質(zhì)量比制備而成鈦3.5-4％、鉻0.15-0.25％、鋁0.5-1％的，其余為銅。
2、 權(quán)利要求1所述高性能鈦合金防爆工具的制備方法，其特征在于包括如下步驟1) 澆鑄將總質(zhì)量3.5-狄的鈦、0. 15-0.25%的鉻、0.5-1%的鋁和余量的銅，在真空 爐中經(jīng)1880士2(TC高溫熔化并保溫10±2分鐘，然后在真空狀態(tài)下澆鑄成半成品；2) 淬火將半成品切澆口、打磨后放入熱處理爐中，經(jīng)880土2(TC加熱，并保溫10±2 分鐘，放入介質(zhì)為常溫清水的冷卻液中快速冷卻；3) 人工時(shí)效處理將淬火后的產(chǎn)品放入熱處理爐中，經(jīng)430士2(TC加熱，并保溫2-3 小時(shí)，然后隨爐冷卻。
3、 如權(quán)利要求2所述高性能鈦合金防爆工具的制備方法，其特征在于在步驟3)之 前還包括高金加工步驟。
4、 如權(quán)利要求3所述的離性能鈦合金防爆工具的制備方法，其特征在于所述金加工 步驟包括切、肖ij、車、刨、拉、鉆、銑中的一個(gè)或一個(gè)以上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種高性能鈦合金防爆工具及其制備方法，它由下列金屬按質(zhì)量比制備而成鈦3.5-4％、鉻0.15-0.25％、鋁0.5-1％的，其余為銅。其制備方法包括如下步驟1)澆鑄將各原料在真空爐中經(jīng)1880±20℃高溫熔化并保溫10±2分鐘，然后在真空狀態(tài)下澆鑄成半成品；2)淬火將經(jīng)切澆口、打磨后的半成品放入熱處理爐中，經(jīng)880±20℃加熱，并保溫10±2分鐘，放入介質(zhì)為常溫清水的冷卻液中快速冷卻；3)人工時(shí)效處理將產(chǎn)品放入熱處理爐中，經(jīng)430±20℃加熱，并保溫2-3小時(shí)，然后隨爐冷卻。本發(fā)明生產(chǎn)工藝簡單、生產(chǎn)原料來源豐富，其性價(jià)比遠(yuǎn)優(yōu)于鋁青銅防爆工具和鈹青銅防爆工具，硬度達(dá)到HRC42以上，扭矩值超過國家標(biāo)準(zhǔn)的A和C系列，防爆性能滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)EXIIC級。本發(fā)明還具有抗磁性能。
文檔編號C22F1/08GK101597702SQ20081012375
公開日2009年12月9日 申請日期2008年6月4日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月4日
發(fā)明者力 江 申請人:力 江