鈦及鈦合金鑄錠化學(xué)成分的均勻性是獲得良好性能的加工材和鈦削件使用可靠性的基本保證。
國標(biāo)中的純鈦分為TA1，TA2和TA3，它們對(duì)應(yīng)UNS中Gr1，Gr2和Gr3。
TA1、TA2在鐵量ω為0.095%、氧含量ω為0.08%、氫含量ω為0. 0009%、氮含量ω為0.0062%時(shí)，具有很好的低溫韌性和高的低溫強(qiáng)度，可用作-253℃以下的低溫結(jié)構(gòu)材料。
TA2化學(xué)成分：TA2含鈦(Ti) 余量,鐵(Fe)≤0.30,碳(C)≤0.10,氮(N)≤0.05,氫(H)≤0.015,氧(O)≤0.25。
國標(biāo)中鈦合金，主要的合金元素有Al、Mo、Sn、Si、Zr、Cr、Cu、V、Fe九種。了解和掌握這些合金元素在真空自耗電弧熔煉和結(jié)晶條件下在鑄錠中的分布規(guī)律，通過采取適當(dāng)?shù)墓に嚧胧?，保證它們?cè)阼T錠中的均勻分布，是十分必要的。
最為常見的鈦合金有Ti—6Al—4V、Ti—2．5Cu、Ti—6．5Al—3．5Mo—2．5Sn—0．3Si、Ti—2．5Al—11Sn—5Zr—1Mo—0．25Si和Ti—6．5Al—2．5Mo—1．5Cr—0．5Fe—6．3Si等五種鈦合金，這些合金元素在不同熔煉條件下的分布情況有所不同。
合金元素分成若干份，在壓制單元電極塊時(shí)，加入到海綿鈦中。在內(nèi)單元電極塊拼焊成的對(duì)角線為450毫米的自耗電極中。通常自耗電極在真空白耗電弧爐中進(jìn)行一次熔煉和二次重熔，根據(jù)需要有時(shí)進(jìn)行三次重熔鑄錠。
根據(jù)真空自耗電弧爐鑄錠的結(jié)晶構(gòu)造特征，解剖了鑄錠的典型模截頂。在剖數(shù)頂上，用φ1.5毫米鉆頭沿直徑每隔30—50毫米距離鉆孔取樣，分析了合金元素的含最值。對(duì)Ti—2．5Cu合金，進(jìn)行了真空(1×10^(-3)毫米汞柱)與充氬(壓力80—120毫米汞柱)熔煉，高熔煉功率與低熔煉功率以及φ220毫米與φ622毫米鑄錠的對(duì)比試驗(yàn)。
