【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及金属材料制备领域，尤其涉及到一种调控钛合金弹性模量温度系数的方法。
技术介绍
1、弹性模量(elastic modulus)反应了材料抵抗弹性变形的能力，其与内部原子之间的键合强弱有着密切关系，是材料最重要的性能参数之一。对于绝大多数固体材料而言，由于其内部原子本征的非简谐振动，其弹性模量会随着温度变化而发生显著变化，即表现出“热软冷硬”的特性。然而，随着这一常规特性使得普通材料在一些温度变化较大的环境中丧失其原有的弹性性能，从而造成提前失效。例如，月球的昼夜温差可达400℃，在月球表面服役的合金材料的弹性模量可能会产生30～50％的变化，严重限制了其在外太空等温度波动较大环境的服役可能性。因此，调控材料的弹性模量温度系数(temperaturecoefficient of elastic modulus)，进行实现宽温域恒弹性性能，对于石油化工、天然气运输、航空航天等领域有着重要意义。
2、目前，广泛采用的调控材料弹性模量温度系数的方法包括化学成分调控(chemical modification)与剧烈塑性变形(severe plastic deformation)。上述方法虽然能够有效改变材料原有的弹性模量温度系数，但是会附带其他不利影响。例如，化学成分调控会改变材料的其他物理性能；剧烈塑性变形会显著降低材料塑性，并且会引发不稳定的弹性模量温度响应。
技术实现思路
1、针对上述问题，本专利技术的目的在于提供一种调控钛合金弹性模量温度系数的方法，从而实现
2、为了实现上述目的，本专利技术的技术方案为：
3、一种调控钛合金弹性模量温度系数的方法，钛合金材料通过热处理产生正交结构(orthorhombic)的α"析出相，通过调节α"相参数实现钛合金弹性模量温度系数e的调控；
4、α"相的体积分数，依据具体热处理制度，为20％～50％；
5、α"相的晶格常数，依据具体热处理制度，a为2.9～3.1，b为4.7～5.2，c为4.4～4.8；
6、α"相的晶格有序度依据具体热处理制度，η为0.5～0.95；
7、依据时效制度，在-150～350℃范围内，钛合金的弹性模量温度系数可调范围为-1500ppm/℃～1500ppm/℃。
8、所述的调控钛合金弹性模量温度系数的方法，α"相通过时效热处理获得，时效温度为250～550℃，时效时间为0.5～48小时。
9、本专利技术的设计原理是：
10、本专利技术所提出的通过正交结构的α"相对钛合金进行弹性模量温度系数调控的方法，其原理在于，引入的α"相与基体具有相反的弹性温度关系，因此通过设计热处理制度，对α"相的晶格常数、体积分数、晶格有序度进行调节，便可实现合金材料的弹性模量温度系数的调控。
11、本专利技术的优点及有益效果在于：
12、1、本专利技术提供了一种实现钛合金材料宽温域范围弹性模量温度系数调控的方法，与传统的化学成分调控与剧烈塑性变形相比，本专利技术具有诸多优点。上述两种传统方法在实际生产制备过程中难于精确控制，调控成本较高。同时，化学成分调控会显著影响材料的其他性能，而剧烈塑性变形不能用于制备形状复杂的精密器件，会引发脆性与不确定的弹性模量温度关系。本专利技术提供的一种调控钛合金弹性模量温度系数的方法可通过简单的热处理引入正交结构的α"相进行调节，其可调范围大，并且避免了更改材料化学成分等复杂步骤。因此，可以带给生产与使用极大地方便，并且产品一致性好，具有空前良好的技术效果，从而获得人们所需要的弹性模量温度关系。
13、2、本专利技术通过调节α"析出相的体积分数、晶格常数、晶格有序度，实现钛合金材料弹性模量温度系数的调控，有助于钛合金材料在更宽温域范围内的应用。
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1.一种调控钛合金弹性模量温度系数的方法，其特征在于，钛合金材料通过热处理产生正交结构(Orthorhombic)的α"析出相，通过调节α"相参数实现钛合金弹性模量温度系数e的调控；
2.按权利要求1所述的调控钛合金弹性模量温度系数的方法，其特征在于，α"相通过时效热处理获得，时效温度为250～550℃，时效时间为0.5～48小时。
【技术特征摘要】
1.一种调控钛合金弹性模量温度系数的方法，其特征在于，钛合金材料通过热处理产生正交结构(orthorhombic)的α"析出相，通过调节α"相参数实现钛合金弹性模量温度系数e...
【专利技术属性】
技术研发人员：郝玉琳，宫得伦，侯文韬，杨锐，
申请(专利权)人：中国科学院金属研究所，
类型：发明
国别省市：
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