一种WSTi1400超高强度钛合金及其制备方法技术

本发明专利技术属于钛合金加工技术领域，涉及一种WSTi1400超高强度钛合金，按照重量百分比由以下元素组成：Cr：5.0％～9.0％，Mo：4.0％～8.0％，V：3.0％～7.0％，Al：2.0％～6.0％，Nb：0.0％～4.0％，Fe≤2.00％，O≤0.30％，余量为Ti和不可避免的杂质，以上组分重量百分比之和为100％。还公开了钛合金的制备方法，利用该方法制备的钛合金成分横向和纵向均匀性高，突破了工业吨级大规格铸锭化学成分均匀性控制技术，减少铝元素在熔炼过程中的烧损，避免高熔点钼、钒和铌元素形成不熔块等冶金缺陷，获得了强度大于1400Mpa，断裂韧性大于55MPa·m

Wsti1400 super high strength titanium alloy and its preparation

【技术实现步骤摘要】
一种WSTi1400超高强度钛合金及其制备方法
本专利技术属于钛合金加工
，具体涉及一种WSTi1400超高强度钛合金及其制备方法。
技术介绍
随着航空航天技术的发展，国内高性能航空装备的研制迫切需求一种适用于大尺寸航空结构件用超高强韧钛合金，钛合金强度要求大于1400MPa、断裂韧性大于55MPa·m0.5。目前，国内外均无可满足要求的钛合金，已服役并大批量生产的航空结构件用高强钛合金有Ti55531、Ti5553、TC18和TB6，其设计强度均不大于1300Mpa，断裂韧性约40MPa·m0.5。WSTi1400是一种1400MPa级超高强度近β型钛合金，名义成分为Ti-7Cr-6Mo-5V-4Al-1Nb-0.5Fe，该合金在Ti55531和Ti5553的基础上，提高了慢共析元素Cr、Mo、Fe，有利于材料强度和韧性，引入Ti的β共晶元素Nb，改善了材料的室温塑性、热加工性能和焊接性能。另外，该合金间隙杂质元素含量小，提高了材料的损伤容限性能，可实现结构件的长寿命设计要求。为了获得强度、韧性和疲劳性能的综合匹配，WS本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种WSTi1400超高强度钛合金，其特征在于，所述钛合金按照重量百分比由以下元素组成：Cr：5.6％～7.5％，Mo：4.8％～6.5％，V：4.6％～5.3％，Al：3.8％～4.5％，Nb：0.8％～1.3％，Fe≤0.8％，O≤0.30％，余量为Ti和不可避免的杂质，杂质元素总量不超过0.30％，以上组分重量百分比之和为100％。/n

【技术特征摘要】
1.一种WSTi1400超高强度钛合金，其特征在于，所述钛合金按照重量百分比由以下元素组成：Cr：5.6％～7.5％，Mo：4.8％～6.5％，V：4.6％～5.3％，Al：3.8％～4.5％，Nb：0.8％～1.3％，Fe≤0.8％，O≤0.30％，余量为Ti和不可避免的杂质，杂质元素总量不超过0.30％，以上组分重量百分比之和为100％。


2.根据权利要求1所述的WSTi1400超高强度钛合金，其特征在于，所述Cr、Mo、V、Al、Nb、Fe元素来源于二元及多元中间合金。


3.根据权利要求2所述的WSTi1400超高强度钛合金，其特征在于，所述多元中间合金采用AlMoVCr四元合金，Nb采用Nb47Ti形式加入，Mo采用AlMo合金形式加入，V采用AlV合金形式加入，Ti采用0.83～12.7mm的颗粒海绵钛。


4.一种WSTi1400超高强度钛合金的制备方法，其特征在于，具体包括如下步骤：
步骤1)，制备电极：
按照以下重量百分比配料：Cr：5.6％～7.5％，Mo：4.8％～6.5％，V：4.6％～5.3％，Al：3.8％～4.5％，Nb：0.8％～1.3％，Fe≤0.8％，O≤0.30％，余量为Ti和不可避免的杂质，杂质元素总量不超过0.30％，以上组分重量百分比之和为100％；将所述配料进行单块电极混料，并压制成电极块；
步骤2)，焊接自耗电极：
用夹具夹紧步骤1)得到的电极块，采用非钨极氩气保护等离子箱将电极块焊接为自耗电极；
步骤3)，采用真空自耗电弧炉进行对步骤2)得到的自耗电极进行三次真空熔炼，即得到WSTi1400钛合金铸锭；
步骤4)，将步骤3)获得的WSTi1400钛合金铸锭，相变点以上加热至930～1200℃进行3～5火次镦拔锻造，保温120～720min后出炉，两镦两拔，锻比控制在1.60～1.80，分锤匀速压下，充分破碎粗大铸态组织，在相变点以下加热至Τβ...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔林林，李少强，王凯旋，雷锦文，孙峰，樊彦杰，张丰收，付杰，杜予晅，李洁瑶，杜小联，史蒲英，刘向宏，
申请(专利权)人：西部超导材料科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61