[發明專利]一種高強高韌耐蝕鈦合金及其制備方法

有效

• 申請號: 201811055323.5
• 申請日: 2018-09-11
• 公開（公告）號: CN109161726B
• 公開（公告）日: 2020-07-24
• 發明（設計）人: 吳宇坤;張斌斌;王洋
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七二五研究所
• 主分類號: C22C14/00
• 分類號: C22C14/00;C22C1/03;C22F1/18
• 代理公司: 洛陽公信知識產權事務所(普通合伙) 41120
• 代理人: 魏新培

1.一種高強高韌耐蝕鈦合金，其特征在于：按照質量百分數，所述鈦合金包含以下元素組分：α穩定元素：3.0~7.0%；β穩定元素：2.0~6.0%；Ta：0.01~6.0%；Zr：0.5~3.5%；余量為Ti和不可避免的雜質；

所述α穩定元素為Al；所述β穩定元素為Mo、Nb和V中的一種或兩種，但不包括Mo和V的組合；

所述鈦合金的制備方法，包括以下步驟：

步驟一：合金成分配料：按照質量百分數，對鋯、鋁、鈮、鉬、釩、鉭元素進行稱重配料，完全混合后壓成電極；其中，稱重配料過程中，鈮、鉬、釩、鉭元素以中間合金的形式加入，鋯、鋁元素以純金屬的形式加入；

步驟二：鑄錠熔煉：鑄錠采用真空自耗電弧熔煉技術制備，制備過程中，預熔真空度為1Pa，熔煉次數為≥3次；在鑄錠熔煉起弧階段，時間控制在2-6min；在正常熔煉階段，電流在2000A以上，時間在15-20min；在收弧補縮階段，電流強度分節依次降低；將制備的鑄錠車皮后，去縮口，然后進行開坯鍛造；

步驟三：開坯鍛造：所述鑄錠經加熱后在空氣錘或壓機上開坯，開坯鍛造溫度在1020-1030℃，到溫裝爐后，加熱面積視坯料截面積尺寸決定；保溫時間：冷料0.5-1.5min/mm；在鑄錠表面涂刷高溫防氧化涂料；經多火次加工，每火次進行2-3次反復變換方向的鐓拔，每火次增粗比為1.5-2；每火次終鍛后檢查鍛件表面，若出現裂紋應用砂輪機將裂紋磨除，打磨深寬比應大于1:10；最后兩火次總變形量大于70%；最后加工成板坯；

步驟四：板材軋制：采用冷熱軋機將板坯軋制為不同厚度的寬幅板材；所述軋制熱軋工藝：備料—加熱至150℃—軋板防護涂料—加熱至870℃—一火軋制—中間修磨、分料—熱軋制成品，終軋750℃—真空退火650℃—噴砂—探傷—取樣檢驗—入庫；所述軋制冷軋工藝：熱軋板—噴砂，表面修磨—冷軋—真空退火650℃—探傷—取樣—入庫。

2.如權利要求1所述的一種高強高韌耐蝕鈦合金，其特征在于：按照質量百分數，所述鈦合金包含以下元素組分：6%的Al、1%的Mo、2%的Zr、3%的Nb和3%的Ta，余量為Ti和不可避免的雜質。

3.如權利要求1所述的一種高強高韌耐蝕鈦合金，其特征在于：按照質量百分數，所述鈦合金包含以下元素組分：4.5%的Al、2%的Zr、3%的Nb、0.5%的Ta和2%的V，余量為Ti和不可避免的雜質。