钛合金及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种钛合金及其制备方法，包括以质量百分比计6～8％的Al，2～4％的Mo，1～3％的Nb，1～3％的Sn，1～3％的Zr，0.5～2％的Cr，0.01～0.2％Sc，0.1～1％W，余量为Ti。本发明专利技术提供的高温钛合金中通过添加微量的稀土金属Sc及W等微合金化元素，有效地改善了钛合金的组织结构，细化了晶粒，实现了钛合金在600℃下的强度、塑性和蠕变性能等参数的良好匹配，满足航空发动机的研制和生产需要。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供了一种，包括以质量百分比计6～8％的Al，2～4％的Mo，1～3％的Nb，1～3％的Sn，1～3％的Zr，0.5～2％的Cr，0.01～0.2％Sc，0.1～1％W，余量为Ti。本专利技术提供的高温钛合金中通过添加微量的稀土金属Sc及W等微合金化元素，有效地改善了钛合金的组织结构，细化了晶粒，实现了钛合金在600℃下的强度、塑性和蠕变性能等参数的良好匹配，满足航空发动机的研制和生产需要。【专利说明】
本专利技术涉及高温钛合金领域，特别地，涉及一种。
技术介绍
钛合金由于它密度小、耐高温和抗腐蚀等性能在航空工业得到了广泛的应用。能 耐600°C以上温度的钛合金是目前研究领域的前沿方向之一，也是我国航空工业急需的关 键材料之一。本文中高温钛合金是指耐600°C以上温度的钛合金。尤其在先进的航空发动 机中钛合金的应用有利于提高发动机的推重比，提高飞机的机动性能。钛合金在服役条件 下的塑性、蠕变性能和热稳定性决定了它的使用寿命和发动机的安全可靠性。 国内外现状 国外现状：高温钛合金主要的研制国家有英国、美国、前苏联（俄罗斯）和中国。 英国的頂1834钛合金在EJ200、PW350和Trent600-800等飞机发动机上获得了应用，美国 的TillOO钛合金已试用于莱康明公司T55-712改型发动机上试用，前苏联（俄罗斯）的 BT36钛合金也已用于某在研发动机。波音777飞机选用的民用大型发动机Trent700(湍 达），其高压压气机的所有轮盘、鼓筒及后轴均用頂1834合金，采用电子束焊接工艺焊为一 体，使得Trent700成为新型民用发动机中第一种采用全钛高压压气机转子的发动机，其工 作温度可达600°C，重量比镍基超合金同等部件减轻了 50kg。 国内现状：国内相关单位开展了600°C钛合金的自主研制，目前国内的Ti60合金 制作的航空发动机零部件正在进行考核试验，总体上来说，我国600°C及其以上高温钛合金 还处于研究阶段，在国内航空发动机上还没有得到应用。 目前高温钛合金的性能分析如下： 表1?4列举了现有高温钛合金的性能数据。表1为英国頂1834钛合金室温在 600°C下的力学性能，表2为美国Ti1100钛合金室温在600°C下的力学性能，表3为前苏联 BT36钛合金室温在600°C下的力学性能，表4为中国Ti60钛合金室温在600°C下的力学性 能。蠕变条件是600°C在160MPa应力下持续时间100h。 表1英国頂1834钛合金的典型性能 【权利要求】1. 一种钛合金，其特征在于，包括以质量百分比计6?8 %的A1，2?4 %的Mo，1?3 % 的 Nb，1 ?3%的 Sn，1 ?3%的 Zr，0. 5 ?2%的 Cr，0. 01 ?0· 2% Sc，0. 1 ?1% W，余量为 Ti。2. 根据权利要求1所述的钛合金，其特征在于，包括以质量百分比计6.5%的Al，3%的 皿〇,2%的恥，2%的511，2%的21'，1.2%的0,0.06%的5(3,0.5%的1，余量为11。3. 根据权利要求1或2所述的钛合金，其特征在于，所述钛合金在600°C下的Rm 750MPa，RPa2650MPa，A15%，Z48%，ε e〇. 1%。4. 根据权利要求3所述的钛合金，其特征在于，所述钛合金中氢含量小于0. 015%，氧 含量小于〇. 15%，氮含量小于0. 05%，碳含量小于0. 08%，单个其它兀素含量小于0. 10%， 综合其它元素含量小于〇. 40%。5. -种钛合金的制备方法，其特征在于，包括以下步骤： 1) 烘干海绵钛和合金原料，按权利要求1?4中任一项所述的钛合金配比混合所述海 绵钛和所述合金原料； 2) 焊接压电极和对电积； 3) 进行1?3次真空自耗熔炼，得到所述钛合金。6. 根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述海绵钛的孔径为0. 83?12. 7mm。【文档编号】C22C1/02GK104278172SQ201410474285【公开日】2015年1月14日 申请日期:2014年9月17日 优先权日:2014年9月17日 【专利技术者】朱剑军, 成勇, 王志坚, 刘华, 宋觉敏, 龙曾成, 马路路, 张臻 申请人:湖南稀土金属材料研究院本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钛合金，其特征在于，包括以质量百分比计6～8％的Al，2～4％的Mo，1～3％的Nb，1～3％的Sn，1～3％的Zr，0.5～2％的Cr，0.01～0.2％Sc，0.1～1％W，余量为Ti。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：朱剑军，成勇，王志坚，刘华，宋觉敏，龙曾成，马路路，张臻，
申请(专利权)人：湖南稀土金属材料研究院，
类型：发明
国别省市：湖南;43