一种间隙氮强化的超高强塑Ti-Cr-Zr-Al-N钛合金及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种间隙氮强化的超高强塑Ti‑Cr‑Zr‑Al‑N钛合金及制备方法，属于高性能合金材料技术领域，该钛合金按质量百分比计，包括4.5～6.2％的Al，4.2～5.8％的Zr，2.2～3.2％的Cr和0.3～0.5％的N，余量为Ti以及不可避免的杂质元素。该钛合金制备过程中，间隙N原子的加入使得合金中形成了密集共格的纳米孪晶纳米马氏体，这些间隙N纳米马氏体可以吸收N原子来稀释晶界处的N偏析，从而提高钛合金的抗间隙脆化能力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于高性能合金材料，具体为一种间隙氮强化的超高强塑ti-cr-zr-al-n钛合金及制备方法。

技术介绍

1、钛合金具有高比强度、高损伤容限和优异的抗疲劳性能等一系列特点，已经成为当前高技术新材料领域倍受重视的新型结构材料。随着航空航天事业发展和军工武器装备升级换代，结构钛合金要求具有更高的比强度和塑/韧性以实现轻量化和性能提升。

2、除了析出相强化，固溶强化也是提升钛合金强度最重要的方式之一。钛合金中，固溶原子分为置换原子(al,v,ta等)和间隙原子(o,n,c等)两大类。相较于置换原子，间隙原子可引起更大的晶格畸变，显著硬化钛合金。在钛中常用的间隙溶质中，氮原子的硬化效果最强，其强化能力分别是相同原子百分比的氧和碳的1.5倍和2倍。然而，间隙原子的强化伴随着塑性的剧烈损失；一方面，间隙原子作为α稳定元素，通常在晶界处富集，诱导α相在晶界附近析出粗化，使得晶间变形协调能力变差，降低了塑性。另一方面，间隙原子可与螺位错产生交互作用，导致柱面<a>位错滑移阻力增大，同时移动位错使间隙原子从八面体移动到六面体间隙，导致发生局本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种间隙氮强化的超高强塑Ti-Cr-Zr-Al-N钛合金，其特征在于，按质量百分比计，包括4.5～6.2％的Al，4.2～5.8％的Zr，2.2～3.2％的Cr和0.3～0.5％的N，余量为Ti以及不可避免的杂质元素。

2.根据权利要求1所述的一种间隙氮强化的超高强塑Ti-Cr-Zr-Al-N钛合金，其特征在于，所述Ti-Cr-Zr-Al-N钛合金的组织特征为层状组织结构，或双峰组织结构。

3.根据权利要求1所述的一种间隙氮强化的超高强塑Ti-Cr-Zr-Al-N钛合金，其特征在于，所述Ti-Cr-Zr-Al-N钛合金的抗拉强度为1869-1512MPa，屈服...

【技术特征摘要】

1.一种间隙氮强化的超高强塑ti-cr-zr-al-n钛合金，其特征在于，按质量百分比计，包括4.5～6.2％的al，4.2～5.8％的zr，2.2～3.2％的cr和0.3～0.5％的n，余量为ti以及不可避免的杂质元素。

2.根据权利要求1所述的一种间隙氮强化的超高强塑ti-cr-zr-al-n钛合金，其特征在于，所述ti-cr-zr-al-n钛合金的组织特征为层状组织结构，或双峰组织结构。

3.根据权利要求1所述的一种间隙氮强化的超高强塑ti-cr-zr-al-n钛合金，其特征在于，所述ti-cr-zr-al-n钛合金的抗拉强度为1869-1512mpa，屈服强度为1600-1178mpa，均匀延伸率为5.1-13.5。

4.一种权利要求1-3任一项所述的一种间隙氮强化的超高强塑t...

【专利技术属性】
技术研发人员：张金钰，张崇乐，刘刚，孙军，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：