[發明專利]一種鈦合金及其制備方法

在審

• 申請號: 201710908068.3
• 申請日: 2017-09-29
• 公開（公告）號: CN107746991A
• 公開（公告）日: 2018-03-02
• 發明（設計）人: 劉建尊
• 申請（專利權）人: 北京金宇順達科技股份有限公司
• 主分類號: C22C14/00
• 分類號: C22C14/00;C22C1/03
• 代理公司: 北京天悅專利代理事務所(普通合伙)11311
• 代理人: 任曉航,周敏毅

技術領域

本發明屬于合金材料技術領域，涉及一種鈦合金及其制備方法。

背景技術

高強度鈦合金因其優異的綜合性能，在宇航工業中得到了越來越廣泛的應用。一方面，在商用客機、運輸機、直升機、戰斗機的發動機中高強度鈦合金的用量越來越大；另一方面，由于其他太空飛行器的結構質量減輕比飛機的質量減輕更為重要，因此，高強鈦合金也在火箭、衛星、宇宙飛船、導彈等飛行器上得到了應用。而隨著高強度鈦合金在宇航工業中的成功應用，其更會逐漸拓展應用到海洋工程、汽車、日常生活用品等民用領域。

但是為適應更廣泛應用的需要，現有的鈦合金材料包括力學性能在內的綜合性能還有待進一步提高。

發明內容

本發明的首要目的是提供一種鈦合金，以具有明顯更優的包括力學性能在內的綜合性能。

為實現此目的，在基礎的實施方案中，本發明提供一種鈦合金，所述的鈦合金除主要含有鈦外，還含有重量百分比4-7.5％的鋁，0.2-2％的鐵，0.1-2％的鉻，0.5-2.5％的鉬，以及微量的不可避免的雜質。

在一種優選的實施方案中，本發明提供一種鈦合金，其中所述的鈦合金還含有重量百分比0.1-0.5％的硅。

在一種優選的實施方案中，本發明提供一種鈦合金，其中所述的不可避免的雜質中碳、氫、氧、氮的總重量百分比小于鈦合金總重量的0.4％。

在一種優選的實施方案中，本發明提供一種鈦合金，其中所述的鈦合金由以下重量百分比的物質組成：鋁4-7.5％，鐵0.2-2％，鉻0.1-2％，鉬0.5-2.5％，其余為鈦和不可避免的雜質。

在一種優選的實施方案中，本發明提供一種鈦合金，其中所述的鈦合金由以下重量百分比的物質組成：鋁4-7.5％，鐵0.2-2％，鉻0.1-2％，鉬0.5-2.5％，硅0.1-0.5％，其余為鈦和不可避免的雜質。

在一種優選的實施方案中，本發明提供一種鈦合金，其中所述的鈦合金由以下重量百分比的物質組成：鈦大于84.9％，鋁4-7.5％，鐵0.2-2％，鉻0.1-2％，鉬0.5-2.5％，硅0.1-0.5％，其余為不可避免的雜質。

在一種更加優選的實施方案中，本發明提供一種鈦合金，其中所述的鐵以鋁鐵中間合金形式加入，所述的鉻以鋁鉻中間合金形式加入，所述的鉬以鋁鉬中間合金形式加入，所述的硅以鋁硅中間合金形式加入。。

本發明的第二個目的是提供如上所述鈦合金的制備方法，以使鈦合金更容易進行加工，熱處理性能更好；制備得到的鈦合金更加均勻，具有明顯更優的包括力學性能在內的綜合性能。

為實現此目的，在基礎的實施方案中，本發明提供如上所述鈦合金的制備方法，所述的制備方法包括如下步驟：

(1)將組成合金的物質混料后壓制成電極，在真空自耗爐中熔煉兩次或者三次得到合金鑄錠；

(2)鑄錠經扒皮，切去冒口和尾部后，經過開坯鍛造，制成板坯或棒坯，再經過軋制得到板材或者棒材。

在一種優選的實施方案中，本發明提供如上所述鈦合金的制備方法，其中所述的真空自耗爐中熔煉的真空度為0.1-10Pa。

在一種優選的實施方案中，本發明提供如上所述鈦合金的制備方法，其中所述的開坯鍛造的溫度為1000℃-1150℃。

在一種優選的實施方案中，本發明提供如上所述鈦合金的制備方法，其中所述的制成板坯的溫度為900℃-1100℃。

在一種優選的實施方案中，本發明提供如上所述鈦合金的制備方法，其中所述的軋制溫度為850-1050℃。

本發明的有益效果在于，本發明的鈦合金較現有技術的鈦合金具有明顯更優的包括力學性能在內的綜合性能。而利用本發明的鈦合金的制備方法，可以使鈦合金更容易進行加工，熱處理性能更好；制備得到的鈦合金更加均勻，具有明顯更優的包括力學性能在內的綜合性能。

本發明的鈦合金具有明顯更優的包括力學性能在內的綜合性能，強度更高，冷熱加工性能良好，沖壓、鍛造及軋制方便，易切削加工，可以大幅度提高終端產品的成材率及使用壽命。

具體實施方式

以下結合實施例對本發明的具體實施方式作出進一步的說明。

實施例1：各配方鈦合金材料的制備

采用如下方法制備表1中各配方組成的鈦合金材料(各物質含量均為重量百分比含量；各配方鈦合金材料中均不含釩；各配方不可避免雜質中碳、氫、氧、氮的總重量百分比均小于鈦合金總重量的0.4％)。