[發明專利]一種Ti-6Al-4V改進型鈦合金及其加工方法在審
| 申請號： | 201410814125.8 | 申請日： | 2014-12-22 |
| 公開（公告）號： | CN104532060A | 公開（公告）日： | 2015-04-22 |
| 發明（設計）人： | 張利軍;張晨輝;薛祥義;李金山;劉娣;郭凱 | 申請（專利權）人： | 西安西工大超晶科技發展有限責任公司 |
| 主分類號： | C22C14/00 | 分類號： | C22C14/00;C22C1/03 |
| 代理公司： | 西安通大專利代理有限責任公司 61200 | 代理人： | 徐文權 |
| 地址： | 710016 陜西*** | 國省代碼： | 陜西;61 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 ti al 改進型 鈦合金 及其 加工 方法 | ||
1.一種Ti-6Al-4V改進型鈦合金，其特征在于，該合金的化學成分按質量百分數計，包括5.8～6.8％的Al，3.8～4.6％的V，0.02～0.45％的Fe，0.17～0.26％的O，小于等于0.08％的C，小于等于0.05％的N，小于等于0.008％的H，其余為Ti。
2.根據權利要求1所述的Ti-6Al-4V改進型鈦合金，其特征在于，該合金的化學成分按質量百分數計，包括5.8～6.8％的Al，3.8～4.6％的V，0.02～0.45％的Fe，0.17～0.26％的O，大于0且小于等于0.08％的C，大于0且小于等于0.05％的N，大于0且小于等于0.008％的H，其余為Ti。
3.根據權利要求1或2所述的Ti-6Al-4V改進型鈦合金，其特征在于，所述該合金的原料為海綿鈦、Al-V中間合金、純金屬Al、純金屬Fe和Ti2O，或該合金的原料為海綿鈦、Al-V中間合金、純金屬Al、Ti-Fe中間合金和Ti2O。
4.根據權利要求1所述的Ti-6Al-4V改進型鈦合金，其特征在于，所述該合金的室溫力學性能為：初生α相含量≥30％，σb≥935N/mm2，σ0.2≥855N/mm2，δ5≥8％，ψ≥20％，aKU≥25J，HB(d)≥3.30mm；所述該合金的室溫高周旋轉彎曲疲勞性能指標為：加載應力為460N/mm2，循環周次≥2×106。
5.根據權利要求1所述的Ti-6Al-4V改進型鈦合金，其特征在于，所述該合金的400℃力學性能指標為：初生α相含量≥30％，σb≥620N/mm2，δ5≥12％ψ≥40％，持久應力為570N/mm2，持久時間≥100h。
6.一種如權利要求3所述的Ti-6Al-4V改進型鈦合金的加工方法，其特征在于，包括以下步驟：
1)配料及電極壓制：按照名義成分Ti-6.2Al-4.1V-0.2Fe-0.22O將海綿鈦、Al-V中間合金、純金屬Al、純金屬Fe和Ti2O進行混料，或將海綿鈦、Al-V中間合金、純金屬Al、Ti-Fe中間合金和Ti2O進行混料，然后通過壓力機及模具將其壓制為電極塊；
2)電極制備：將電極組焊為長條狀電極；
3)將電極作為自耗電極在真空自耗電弧爐中進行熔煉獲得一次錠；
4)將一次錠倒置并作為自耗電極在真空自耗電弧爐中進行二次熔煉獲得二次錠；
5)將二次錠倒置并作為自耗電極在真空自耗電弧爐中進行三次熔煉獲得成品鑄錠；
6)熔煉完成后冷卻到200℃以下出爐，得到Ti-6Al-4V改進型鈦合金。
7.根據權利要求6所述的Ti-6Al-4V改進型鈦合金的加工方法，其特征在于，所述步驟2)中組焊是通過真空等離子焊、氬氣保護等離子焊或真空電子束焊實現的。
8.根據權利要求6所述的Ti-6Al-4V改進型鈦合金的加工方法，其特征在于，所述步驟3)中熔煉電流為5～20KA，熔煉電壓為25～45V。
9.根據權利要求6所述的Ti-6Al-4V改進型鈦合金的加工方法，其特征在于，所述步驟4)中熔煉電流5～25KA，熔煉電壓為25～50V。
10.根據權利要求6所述的Ti-6Al-4V改進型鈦合金的加工方法，其特征在于，所述步驟5)中熔煉電流6～35KA，熔煉電壓為25～55V。
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