[發(fā)明專利]一種高強(qiáng)耐腐蝕鈦合金及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810875258.4
• 申請日: 2018-08-03
• 公開（公告）號: CN108913942B
• 公開（公告）日: 2019-08-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉日平;劉曙光;周奕年;馬明臻;張兵;姬朋飛;張新宇;羅雷
• 申請（專利權(quán)）人: 中鼎特金秦皇島科技股份有限公司;燕山大學(xué)
• 主分類號: C22C14/00
• 分類號: C22C14/00;C22C30/04;C22F1/18
• 代理公司: 北京高沃律師事務(wù)所 11569
• 代理人: 劉奇

本發(fā)明提供一種高強(qiáng)耐腐蝕鈦合金及其制備方法，按質(zhì)量含量計，包括Al2.5～3.5％、Sn2.5～3.5％、Zr5～40％、V14.0～16.0％、Cr2.5～3.5％和余量的Ti。本發(fā)明嚴(yán)格控制各元素的含量，提升鈦合金的力學(xué)性能，適當(dāng)提高合金耐腐蝕性能。實(shí)施例的結(jié)果表明，本發(fā)明提供的高強(qiáng)耐腐蝕鈦合金的抗拉強(qiáng)度相比傳統(tǒng)鈦合金的抗拉強(qiáng)度提高幅度高達(dá)40％。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鈦合金技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種高強(qiáng)耐腐蝕鈦合金及其制備方法。

背景技術(shù)

鈦合金以其高比強(qiáng)度、高比模量、耐腐蝕等一系列優(yōu)勢，具有廣泛的應(yīng)用優(yōu)勢，在海洋工程、航空航天、生物醫(yī)學(xué)、冶金、化工、輕工等諸多領(lǐng)域均得到重視。

結(jié)構(gòu)鈦合金以其優(yōu)異的可加工性及力學(xué)性能，在航空航天工業(yè)中強(qiáng)度高、形狀復(fù)雜的零件制造，如燃料倉、殼體、活動機(jī)構(gòu)件等航空構(gòu)件中具有廣泛應(yīng)用。但作為航空結(jié)構(gòu)的傳統(tǒng)鈦合金來講，其強(qiáng)度和耐腐蝕性不能滿足日益苛刻的工業(yè)服役標(biāo)準(zhǔn)。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種高強(qiáng)耐腐蝕鈦合金及其制備方法。本發(fā)明提供的鈦合金具有良好的耐腐蝕性，并且強(qiáng)度高，滿足航空結(jié)構(gòu)用合金的要求。

本發(fā)明提供了一種高強(qiáng)耐腐蝕鈦合金，按質(zhì)量含量計，包括Al 2.5～3.5％、Sn2.5～3.5％、Zr 5～40％、V14.0～16.0％、Cr2.5～3.5％和余量的Ti。

優(yōu)選的，所述高強(qiáng)耐腐蝕鈦合金包括Al 2.5～3.5％、Sn2.5～3.5％、Zr25～30％、V14.0～16.0％、Cr2.5～3.5％和余量的Ti。

優(yōu)選的，所述高強(qiáng)耐腐蝕鈦合金的組織包括亞穩(wěn)β相；

所述高強(qiáng)耐腐蝕鈦合金中晶粒的粒徑為43.69～80.32μm。

本發(fā)明提供了上述技術(shù)方案所述的高強(qiáng)耐腐蝕鈦合金的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)將合金原料熔煉后得到鑄態(tài)合金坯；

(2)將所述步驟(1)得到的鑄態(tài)合金坯進(jìn)行保溫處理后變形，得到致密化合金坯；

(3)將所述步驟(2)得到的致密化合金坯進(jìn)行固溶處理，得到高強(qiáng)耐腐蝕鈦合金。

優(yōu)選的，所述步驟(1)中熔煉為真空電弧熔煉，所述真空電弧熔煉的溫度為2000～2500℃。

優(yōu)選的，所述步驟(1)中熔煉次數(shù)在5次以上。

優(yōu)選的，所述步驟(2)中保溫處理的溫度為800～900℃，保溫處理的時間為1～1.5h。

優(yōu)選的，所述步驟(2)中變形為軋制變形；所述軋制變形的總變形量為45～55％，軋制變形的溫度為800～900℃。

優(yōu)選的，所述軋制變形為多道次軋制，每道次的壓下量為2～3mm；

采用多道次軋制時，每道次軋制后，將軋制后合金坯在軋制變形的溫度下保溫5～10min。

優(yōu)選的，所述步驟(3)中固溶處理的保溫溫度為800～900℃，固溶處理的保溫時間為4～6min，固溶處理的冷卻方式為水淬。

本發(fā)明提供了一種高強(qiáng)耐腐蝕鈦合金，按質(zhì)量含量計，包括Al 2.5～3.5％、Sn2.5～3.5％、Zr 5～40％、V14.0～16.0％、Cr2.5～3.5％和余量的Ti。本發(fā)明嚴(yán)格控制各元素的含量，提升鈦合金的力學(xué)性能，