[發明專利]高溫鈦合金及其制備方法

在審

• 申請號: 201910725688.2
• 申請日: 2019-08-07
• 公開（公告）號: CN110343905A
• 公開（公告）日: 2019-10-18
• 發明（設計）人: 聶衛廣;方公軍
• 申請（專利權）人: 攀枝花市天民鈦業有限公司;攀枝花市夢夢科技有限公司
• 主分類號: C22C14/00
• 分類號: C22C14/00;C22C1/05;C22F1/18
• 代理公司: 成都虹橋專利事務所(普通合伙) 51124
• 代理人: 黃鑫

本發明公開了一種高溫鈦合金及其制備方法，屬于鈦合金技術領域。一種高溫鈦合金，其特征在于，包括以下重量份的原料：氫化鈦粉90份、鋁粉6.5份、硅粉0.4份、鋯粉4份、錫粉2.7份、鉬粉0.4份、鎢粉0.1～1份。本發明還提供了上述高溫鈦合金的制備方法。本發明通過采用合適粒度的金屬粉末以及粉末配比，使得高溫鈦合金具有更好的力學性能。

技術領域

本發明屬于鈦合金技術領域，具體涉及一種高溫鈦合金及其制備方法。

背景技術

近年來，隨著航空航天事業的迅猛發展，特別是航空發動機的發展，對鈦合金材料的需求量也在急劇增加。為了提高航空發動機的推重比，鈦合金被越來越多地應用到壓氣機部件的制造中，對于一臺先進的發動機，高溫鈦合金和鈦合金的用量已分別占發動機總結構質量的55％～65％。航空發動機性能的不斷提升對高溫鈦合金的使用溫度提出了更高的要求，對高溫鈦合金的研發迫在眉睫。

目前應用較廣泛的為美國的Ti1100合金，其組成為Ti-6Al-2.75Sn-4Zr-0.4Mo-0.45Si，已用于T55－712改型發動機高壓壓氣機的輪盤以及低壓渦輪葉片，Ti1100合金在高溫環境下組織穩定，蠕變性能好，在室溫下的Rm為960MPa，Rp為860MPa，A％為11％。其主要制備方法為熔煉法，容易造成晶粒粗大，成分偏析等缺點。

發明內容

本發明的目的在于提供一種力學性能更好的高溫鈦合金及其制備方法。

本發明首先提供了一種高溫鈦合金，包括以下重量份的原料：氫化鈦粉90份、鋁粉6.5份、硅粉0.4份、鋯粉4份、錫粉2.7份、鉬粉0.4份、鎢粉0.1～1份。

其中，上述的高溫鈦合金，滿足以下至少一項：

氫化鈦粉的粒度為200～325目；

鋁粉的粒度為100～300目；

硅粉的粒度為100～300目；

鋯粉的粒度為100～300目；

錫粉的粒度為100～300目；

鉬粉的粒度為200～400目；

鎢粉的粒度為200～400目。

其中，上述的高溫鈦合金，滿足以下至少一項：

鋁粉的粒度為200目；

硅粉的粒度為200目；

鋯粉的粒度為300目；

錫粉的粒度為200目；

鉬粉的粒度為300目；

鎢粉的粒度為300目。

其中，上述的高溫鈦合金，所述氫化鈦粉中粒度≥300目的重量占比80～87％，粒度＜300目的重量占比為13～20％；優選的，所述氫化鈦粉的粒度為325目和200目；更優選的，所述氫化鈦粉中粒度為325目和200目的重量比為5：1。

其中，上述的高溫鈦合金，所述鈦合金中，雜質元素H≤0.0020wt％、O≤0.21wt％、Fe≤0.029wt％、C≤0.0075wt％。

本發明還提供了上述高溫鈦合金的制備方法，包括以下步驟：

S1、將原料混合均勻后冷等靜壓成型，得壓坯；

S2、將壓坯燒結、再結晶退火后得高溫鈦合金。

其中，上述的制備方法，步驟S1滿足以下至少一項：

所述混合是在保護氣體中混合；優選的，所述混合是在惰性氣體中混合；更優選的，所述混合是在氬氣中混合；