[發明專利]一種高強度鈦鋁鎳合金板材及其制備方法

有效

• 申請號: 201410018653.2
• 申請日: 2014-01-16
• 公開（公告）號: CN103695711A
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發明（設計）人: 張霞
• 申請（專利權）人: 張霞
• 主分類號: C22C14/00
• 分類號: C22C14/00;C23C4/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種高強度鈦鋁鎳合金板材及其制備方法，屬于鈦基合金制造領域。

背景技術

Ti-6Al-4V是使用最廣泛、最成熟的典型的(α+β)兩相鈦合金，各?國相繼研發的歷史已近四十年、并有各自的合金牌號。其成份特征為：合?金元素允許波動范圍較寬(Al：5.5％-6.75％)，雜質允許含量較高(Fe：?0.3％max、O：0.2％max、H：0.015％max)；從而帶來較高的冶金缺陷可?能性、較低的塑性和韌性及較短的使用壽命。為此，以美、英為首的少數?發達國家又在近20年開發了相應的低間隙合金，如美國UNS?R56401、?ASTM?F468、Grade?23、AMS4930、Ti-64ELI，英國IMI318ELI，法國?TA6VELI等，廣泛應用于低溫、醫療、艦船及飛行器等重要領域。其成?份特征為：合金元素允許波動范圍較窄(Al：5.5％～6.5％)，雜質允許含?量較低(Fe：0.25％max、O：0.13％max、H：0.0125％)；從而帶來較小?的冶金缺陷可能性、較高的塑性和韌性、較好的焊接性能及較長的使用壽?命。比Ti-6Al-4V合金的K1C提高近一倍、da/dN降低達一個數量級，現?已應用在先進的戰斗機和新一代民機上。例如，美國將Ti-6Al-4V和?Ti-6Al-4V?ELI合金應用于F-16戰斗機的水平尾翼轉軸、波音767的第一?號駕駛艙風檔玻璃窗骨架和UH60A“黑鷹”、SH60B“海鷹”、CH53E“超?級種馬”等直升機的主旋翼、尾旋翼轉動部件。民機波音747的主起落架?用的支撐梁大型模鍛件(重1545kg、長6.2m、寬0.95m、投影面積4.06m2)，?自1969年開始生產直到如今仍在供應中。如今，美國第四代戰機F22、?F/A-18E/F等的Ti-6Al-4V(Ti-6Al-4V?ELI)鈦合金應用已經進入采用更大?型整體模鍛件的成熟應用階段，如F22戰斗機零件中鈦合金占飛機重量的?41％，其中Ti-6Al-4V?ELI又占鈦合金重量的87.5％。其中F-22后機身整體式隔框(重1590kg、長3.8m、寬1.7m、投影面積5.53m2)是目前世界?上最大的鈦合金閉式模鍛件。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術的不足，提供一種操作方便、工藝可控性強的鈦合金板材的制備方法。該工藝可使鈦合金板材保持良好的強度、斷裂韌性及塑性的匹配，板材性能批次穩定性提高。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：

一種高強度鈦鋁鎳合金板材，其特征在于：所述合金的各組分質量百分含量為：Al??5-6％、Ni??1-2％、W?0.02-0.03％，Te?0.01-0.02％，Cu?0.7-0.8％、V?0.5-0.6％、Bi?0.4-0.5％、Ag?0.4-0.5％、Sn?0.7-0.8％、Mo??0.2-0.3％、Fe?0.07-0.08％、Co?0.05-0.06％、Cr?0.06-0.07％、Pr?0.04-0.05％、Y?0.03-0.04％，余量為鈦及不可避免的非金屬夾雜。

作為優選，所述的高強度鈦鋁鎳合金板材，所述合金的各組分質量百分含量為：Al??5％、Ni??1％、W?0.02％，Te?0.01％，Cu?0.7％、V?0.5％、Bi?0.4％、Ag?0.4％、Sn?0.7％、Mo??0.2％、Fe?0.07％、Co?0.05％、Cr?0.06％、Pr?0.04％、Y?0.03％，余量為鈦及不可避免的非金屬夾雜。

作為優選，所述的高強度鈦鋁鎳合金板材，所述合金的各組分質量百分含量為：Al??6％、Ni??2％、W?0.03％，Te?0.02％，Cu?0.8％、V?0.6％、Bi?0.5％、Ag?0.5％、Sn?0.8％、Mo??0.3％、Fe?0.08％、Co?0.06％、Cr?0.07％、Pr?0.05％、Y?0.04％，余量為鈦及不可避免的非金屬夾雜。

作為優選，所述的高強度鈦鋁鎳合金板材，所述合金的各組分質量百分含量為：Al??5.5％、Ni??1.5％、W?0.025％，Te?0.015％，Cu?0.75％、V?0.55％、Bi?0.45％、Ag?0.45％、Sn?0.75％、Mo??0.25％、Fe?0.075％、Co?0.055％、Cr?0.065％、Pr?0.045％、Y?0.035％，余量為鈦及不可避免的非金屬夾雜。