一种Ti-Al-Zr-Cr系马氏体钛合金及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种Ti‑Al‑Zr‑Cr系马氏体钛合金及其制备方法，按重量百分比计，包括5.0～6.0％的Al，4.0～5.0％的Zr以及2.0～3.0％的Cr，余量为Ti，合金经过熔炼、锻造以及固溶水淬处理后可获得高强度同时兼具高塑性。本发明专利技术钛合金在添加Al的同时加入了一定量的中性元素Zr，使得马氏体α′相和α相均获得进一步的强化；加入一定量的Cr元素强化了马氏体α′相和β基体。相比于Mo、V、Nb等β稳定元素，本发明专利技术合金中选用的Al、Zr、Cr元素价格低、熔点低，同时实现了降低原料成本和熔炼能耗成本的目标。

【技术实现步骤摘要】
一种Ti-Al-Zr-Cr系马氏体钛合金及其制备方法
本专利技术属于高性能合金材料
，具体为一种Ti-Al-Zr-Cr系马氏体钛合金及其制备方法。
技术介绍
现有的高强钛合金，常用的合金化方案是添加质量分数10％以上的Mo、V、Nb、Ta等同晶型β稳定元素，但是添加这些合金元素所需的纯金属或中间合金原料的价格远高于海绵钛，导致钛合金的生产成本高。同时，这些同晶型β稳定元素熔点高、易出现成分偏析等问题，对熔炼工艺要求也较高。近来，科研人员发现TC4(Ti-6Al-4V)、Ti-5Al-3Mo-1.5V、Ti-4Mo等合金在高温水淬后可以获得一定强化能力的马氏体结构(屈服强度σ0.2<1000MPa，抗拉强度σb<1200MPa)，但其强度仍然较低，成为制约其工程应用的瓶颈。因此，如何提高此类钛合金的强度是当前亟需解决的关键问题。以往开发的马氏体型钛合金，其强度通常源于添加的大量α稳定元素的固溶强化作用以及一定量的β稳定元素保留的大量马氏体结构的析出强化作用。这两方面因素尽管提高了合金强度，但同时也引起了塑性的显著降低。因本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种Ti-Al-Zr-Cr系马氏体型钛合金，其特征在于，按重量百分比计，包括5.0～6.0％的Al，4.0～5.0％的Zr以及2.0～3.0％的Cr，余量为Ti。/n

【技术特征摘要】
1.一种Ti-Al-Zr-Cr系马氏体型钛合金，其特征在于，按重量百分比计，包括5.0～6.0％的Al，4.0～5.0％的Zr以及2.0～3.0％的Cr，余量为Ti。


2.根据权利要求1所述一种Ti-Al-Zr-Cr系马氏体型钛合金，其特征在于，所述Al、Zr、Cr和Ti为高纯钛、高纯铝、高纯锆和高纯铬。


3.一种Ti-Al-Zr-Cr系马氏体型钛合金，其特征在于，按重量百分比计，包括5.15～5.30％的Al，4.45～4.60％的Zr，2.65～2.80％的Cr，余量为Ti。


4.一种Ti-Al-Zr-Cr系马氏体型钛合金的制备方法，其特征在于，
按重量百分比计，将5.15～5.30％的Al、4.45～4.60％的Zr、2.65～2.80％的Cr，余量为Ti的原料进行混合；
采用冷坩埚悬浮熔炼方法，将混合均匀的原料装入炉并进行多次悬浮熔炼获得铸锭，铸锭经过扒皮并切冒口后进行锤上自由锻造，以及锻后的铸锭进行两相区热处理，获得Ti-Al-Zr-Cr系马氏体型钛合金。


5.根据权利要求4所述的Ti-Al-Zr-Cr系马氏体型钛合金的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张金钰，包翔云，陈威，张东东，刘刚，孙军，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61