[發明專利]一種用于加工壓力管材的鈦合金及其制備方法

有效

• 申請號: 201711188661.1
• 申請日: 2017-11-23
• 公開（公告）號: CN107779669B
• 公開（公告）日: 2020-09-22
• 發明（設計）人: 張旺峰;張暉;王玉會;李野;李興無
• 申請（專利權）人: 中國航發北京航空材料研究院
• 主分類號: C22C14/00
• 分類號: C22C14/00;C22C1/02;C22F1/18;C22F1/02;C21D8/10
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 仉宇

1.一種用于加工壓力管材的兼具高強度和高塑性的鈦合金的優化設計方法，其特征在于，所述鈦合金各組份的重量百分比為：Al：4～5％但不包含4％點值；V：2～4％但不含4％的點值；Fe：0.3～0.6％，余量為Ti；其中，雜質元素所占重量百分比≤0.3％，在所述鈦合金中各雜質元素及重量百分比為：C≤0.05％，N≤0.02％；H≤0.015％；O≤0.12％，且雜質元素中不含有Mo、Nb、Cr；所述鈦合金為近α型或α+β型鈦合金；所述鈦合金的[Al]_當量＝％Al+K₀，[V]_當量＝％V+2.43·％Fe，元素O、N、C對[Al]_當量貢獻的當量和K₀為3.6-4.0；式中％Al、％V、％Fe分別表示Al、V、Fe元素的重量百分比；

所述鈦合金退火態的抗拉強度σ_b與Al、V、Fe的關系滿足下式(1)：

σ_b＝σ₀+m[Al]_當量+n[V]_當量……………………………(1)

式中：σ_b為抗拉強度，單位MPa；

σ₀為一基礎強度，取值為230～240，單位MPa；

m為Al當量的強度修正系數，取值為60；

n為V當量的強度修正系數，取值為29～30；

所述鈦合金退火態的延伸率δ₅與Al、V、Fe的關系滿足下式(2)：

δ₅＝δ₀－c[Al]_當量－d[V]_當量……………………………(2)

式中：

δ₀為一基礎塑性，取值為28～29；

c為Al當量的延伸率系數，取值為1.40-1.50；

d為V當量的延伸率系數，取值為0.50-0.70；

％Al、％V、％Fe分別表示Al、V、Fe元素的重量百分比；

K₀為雜質元素O、N、C的Al當量和，取值為3.6-4.0。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述鈦合金退火態棒材的抗拉強度σ_b不低于780MPa、屈服強度σ_0.2不低于660MPa、延伸率δ₅不低于12％。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，式(1)中n取值為29.4。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，K₀取值為3.8。

5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，式(2)中δ₀為28.7。

6.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，式(2)中c為1.42。

7.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，式(2)中d為0.60。

8.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述鈦合金的[Al]_當量為7.8-8.9，[V]_當量為2.7-5.5。