[發明專利]一種具有異質疊層結構的雙相高強高塑性鈦合金及其制備方法有效
| 申請號： | 202110345276.3 | 申請日： | 2021-03-30 |
| 公開（公告）號： | CN113174551B | 公開（公告）日： | 2022-08-09 |
| 發明（設計）人： | 張金鈺;張崇樂;包翔云;劉剛;孫軍 | 申請（專利權）人： | 西安交通大學 |
| 主分類號： | C22F1/18 | 分類號： | C22F1/18;C22C14/00 |
| 代理公司： | 西安通大專利代理有限責任公司 61200 | 代理人： | 范巍 |
| 地址： | 710049 *** | 國省代碼： | 陜西;61 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 具有 異質疊層 結構 高強 塑性 鈦合金 及其 制備 方法 | ||
1.一種具有異質疊層結構的雙相高強高塑性鈦合金的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
步驟1、將鈦合金在1000~1200℃下的β單相區保溫1~2h，然后淬火至室溫獲得均勻的β相；
步驟2、將步驟1得到的鈦合金再次升溫至相變點以上1℃-10℃，并且保溫10-20min；
步驟3、對步驟2保溫后的鈦合金采用跨β軋制方法進行軋制，單道次壓下量為3~10%的軋制變形，每道次軋制完成后，回爐保溫1min，總軋制壓下量為80~90%，鈦合金每道次軋制變形后至回爐保溫，其時間間隔小于1min；
步驟4、將步驟3得到的鈦合金在相變點以上1℃-10℃，保溫1-3min、3-5min或5-10min后淬火至室溫，得到具有異質疊層結構的雙相鈦合金；
所述異質疊層結構的雙相鈦合金包括交替層疊的α析出相匱乏片層和α析出相富集片層，α析出相富集片層中α相的含量大于α析出相匱乏片層中α相的含量；
α析出相富集片層為拉長晶粒，含有亞晶界；
α析出相匱乏片層由完全再結晶晶粒構成，α析出相位于晶界處，完全再結晶的β晶粒為等軸晶粒；
軋制后的鈦合金在相變點以上保溫1-2min，α析出相匱乏片層和α析出相富集片層的厚度范圍為1-5μm；當保溫3-5min，α析出相匱乏片層和α析出相富集片層的厚度范圍為5-10μm；當保溫5-10min，α析出相匱乏片層和α析出相富集片層的厚度范圍為10-20μm。
2.根據權利要求1所述的一種具有異質疊層結構的雙相高強高塑性鈦合金的制備方法，其特征在于，所述鈦合金為Ti-Al-Mo-Cr-Zr亞穩態β鈦合金，步驟2中相變點溫度為760±5℃。
3.一種權利要求1或2所述制備方法制備的具有異質疊層結構的雙相高強高塑性鈦合金，其特征在于，所述異質疊層結構包括交替層疊的α析出相匱乏片層和α析出相富集片層，α析出相富集片層中α相的含量大于α析出相匱乏片層中α相的含量；
α析出相富集片層為拉長晶粒，含有亞晶界；
α析出相匱乏片層由完全再結晶晶粒構成，α析出相位于晶界處，完全再結晶的β晶粒為等軸晶粒；
軋制后的鈦合金在相變點以上保溫1-2min，α析出相匱乏片層和α析出相富集片層的厚度范圍為1-5μm；當保溫3-5min，α析出相匱乏片層和α析出相富集片層的厚度范圍為5-10μm；當保溫5-10min，α析出相匱乏片層和α析出相富集片層的厚度范圍為10-20μm。
4.根據權利要求3所述的具有異質疊層結構的雙相高強高塑性鈦合金，其特征在于，所述α析出相富集片層和α析出相匱乏片層的厚度均為1-20μm。
5.根據權利要求3所述的具有異質疊層結構的雙相高強高塑性鈦合金，其特征在于，所述拉長晶粒為β亞晶粒，所述再結晶晶粒尺寸為1-18μm。
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