[發明專利]一種中強高塑性鈦合金

有效

• 申請號: 201610378905.1
• 申請日: 2016-05-31
• 公開（公告）號: CN105925843B
• 公開（公告）日: 2017-10-20
• 發明（設計）人: 葛鵬;趙永慶;李倩;周偉
• 申請（專利權）人: 西北有色金屬研究院
• 主分類號: C22C14/00
• 分類號: C22C14/00
• 代理公司: 西安創知專利事務所61213
• 代理人: 譚文琰

技術領域

本發明屬于鈦合金材料技術領域，具體涉及一種中強高塑性鈦合金。

背景技術

Ti45Nb合金是目前最重要的飛機制造鉚釘用鈦合金材料，其特點是強度適中并具有良好的冷塑性從而滿足冷鐓成形的要求。然而，Ti45Nb較高的Nb含量導致合金具有一系列缺點。例如：原料成本高；合金高溫易氧化，熱加工時損耗高；密度大等。因此，航空領域對開發成本較低、密度較低且能滿足應用的鉚釘用新型鈦合金有明確的需求。

目前，可在液氫溫度下應用的低溫鈦合金一般是低間隙的近α鈦合金，如Ti-5Al-2.5Sn、Ti-6Al-3Nb-2Zr及新近開發的Ti-3Al-5Sn-1Mo-0.2Si等。該類合金以α穩定元素Al和中性合金元素Sn、Zr作為主要強化元素，氧含量一般低于0.12％。其特點是低溫下塑性基本不下降，然而其缺點是室溫塑性不足，冷熱加工性較差，嚴重影響了構件的成形性。航天領域對室溫塑性高、成形性優良、可用于超低溫的新型鈦合金需求明確。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于針對上述現有技術的不足，提供一種一種中強高塑性鈦合金，該鈦合金的冷熱加工性優良，在常溫及液氫溫度條件下都具有較高塑性，能夠滿足航空、航天等應用領域對鉚釘及超低溫結構件的需求。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：一種中強高塑性鈦合金，其特征在于，由以下質量百分比的成分組成：Nb 11％～26％，Mo+W 4％～11％，O 0.08％～0.19％，余量為Ti和不可避免的雜質，其中Mo≥3％，0％≤W≤4％；所述中強是指該鈦合金經熱處理后的室溫抗拉強度為600MPa～800MPa，所述高塑性是指該鈦合金經熱處理后的室溫延伸率不小于20％，所述室溫是指溫度為10℃～35℃。

上述的一種中強高塑性鈦合金，其特征在于，由以下質量百分比的成分組成：Nb 26％，Mo 3％，W 1％，O 0.14％～0.19％，余量為Ti和不可避免的雜質。

上述的一種中強高塑性鈦合金，其特征在于，由以下質量百分比的成分組成：Nb 23％，Mo 4％，W 2％，O 0.10％～0.15％，余量為Ti和不可避免的雜質。

上述的一種中強高塑性鈦合金，其特征在于，由以下質量百分比的成分組成：Nb 20％，Mo 5％，O 0.10％～0.15％，余量為Ti和不可避免的雜質。

上述的一種中強高塑性鈦合金，其特征在于，由以下質量百分比的成分組成：Nb 17％，Mo 7％，W 3％，O 0.12％～0.17％，余量為Ti和不可避免的雜質。

上述的一種中強高塑性鈦合金，其特征在于，由以下質量百分比的成分組成：Nb 14％，Mo 7％，W 4％，O 0.08％～0.13％，余量為Ti和不可避免的雜質。

上述的一種中強高塑性鈦合金，其特征在于，由以下質量百分比的成分組成：Nb 11％，Mo 10％，O 0.08％～0.13％，余量為Ti和不可避免的雜質。

本發明中強高塑性鈦合金的制備方法為鈦合金的常規制備方法：根據需要選擇合適的中間合金與海綿鈦按設計成分混合壓制電極，經真空自耗電弧重熔的工藝得到合金錠，然后根據需要進行鍛造、擠壓、軋制等熱加工工藝及冷拉、冷軋等冷加工工藝，成品經退火或固溶時效后使用。

本發明與現有技術相比具有以下優點：

1、本發明鈦合金與傳統的Ti45Nb合金相比，其強度、塑性及冷成形性相當，高溫抗氧化性更優，成本約降低40％，與可用于低溫的近α型鈦合金相比。

2、本發明鈦合金的冷熱加工性優異，室溫塑性大幅度提高，具有優良的冷加工性；液氫溫度下仍保持10％以上的延伸率。可滿足航空鉚釘及航天低溫等領域對中強高塑性鈦合金的需求。

下面結合實施例對本發明作進一步詳細說明。

具體實施方式