一种高强度低模量的Ti-Zr-V-Al中熵钛合金及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种高强度低模量的Ti‑Zr‑V‑Al中熵钛合金及其制备方法。其成分原子百分比表达式为Ti<subgt;a</subgt;Zr<subgt;b</subgt;V<subgt;c</subgt;Al<subgt;d</subgt;，48≤a≤54，25≤b≤30，3≤c≤6，14≤d≤21，且a+b+c+d＝100；所述中熵钛合金在室温下屈服强度σ<subgt;0.2</subgt;≥800MPa，弹性模量≤70GPa。本发明专利技术的合金具有高Zr元素含量的同时，引入了较高含量的Al元素含量，使得密度低于Ti‑Zr‑Hf‑Al、Ti‑Zr‑Hf‑Ta与Ti‑Zr‑Hf‑Nb等难熔高熵钛合金，与现有钛合金相当。制备工艺与现有的复杂形变并结合热处理工艺来调控钛合金的制备工艺相比，本发明专利技术可直接通过真空浇铸或吸铸设备直接制备高强低模量的合金，大大减少了制备工艺流程，节约了成本，提高了效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于金属材料，具体涉及一种高强度低模量的ti-zr-v-al中熵钛合金及其制备方法。

技术介绍

1、钛及钛合金因其密度低、比强度高、耐高温、可焊、使用温度范围宽(-269～650℃)等优异性能，越来越广泛地应用于航空航天、舰船、生物医学等国民经济和国防军工领域。钛合金的用量也常被当作衡量飞机选材先进程度和航空工业发展水平的指标。在众多类型的钛合金中，高强高弹钛合金占据了十分重要的地位，其高强度和低弹性模量赋予其优异的弹性变形能力，作为结构功能一体化材料在航空航天领域得到了广泛应用。近年来，随着高超声速、可变机翼飞行器等新型航空装备的不断发展，对高性能弹性材料的要求也越来越高。

2、传统钛合金的强度根据合金牌号不同在400～1500mpa范围内，弹性模量介于50～120gpa之间，低于钢的弹性模量(约210gpa)，其弹性变形能力约为钢的2倍，但是往往高强度与低弹性模量的要求不能同时满足，是目前业界公认的技术难题。针对高强度低弹性模量钛合金材料研发方面的探索主要集中在ti-nb、ti-nb-sn、ti-nb-ta、ti-nb-zr、ti本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种具有高强度低模量的TiZrVAl中熵钛合金，其特征在于，其成分原子百分比表达式为TiaZrbVcAld(at.％)，48≤a≤54，25≤b≤30，3≤c≤6，14≤d≤21，且a+b+c+d＝100；所述中熵钛合金在室温下屈服强度σ0.2≥800MPa，弹性模量≤70GPa。

2.根据权利要求1所述的具有高强度低模量的TiZrVAl中熵钛合金，其特征在于，其中，48≤a≤51，27≤b≤30，4≤c≤6，d＝16，且a+b+c＝84，成分原子百分比表达式为TiaZrbVcAl16(at.％)。

3.根据权利要求1所述的具有高强度低模量的TiZrVAl中熵...

【技术特征摘要】

1.一种具有高强度低模量的tizrval中熵钛合金，其特征在于，其成分原子百分比表达式为tiazrbvcald(at.％)，48≤a≤54，25≤b≤30，3≤c≤6，14≤d≤21，且a+b+c+d＝100；所述中熵钛合金在室温下屈服强度σ0.2≥800mpa，弹性模量≤70gpa。

2.根据权利要求1所述的具有高强度低模量的tizrval中熵钛合金，其特征在于，其中，48≤a≤51，27≤b≤30，4≤c≤6，d＝16，且a+b+c＝84，成分原子百分比表达式为tiazrbvcal16(at.％)。

3.根据权利要求1所述的具有高强度低模量的tizrval中熵钛合金，其特征在于，其中，48≤a≤50，26≤b≤28，4≤c≤6，d＝18，且a+b+c＝82，成分原子百分比表达式为tiazrbvcal18(at.％)。

4.根据权利要求1所述的具有高强度低模量的tizrval中熵钛合金，其特征在于，其中，49≤a≤51，25≤b≤26，3≤c≤5，d＝20，且a+b+c＝80，成分原子百分比表达式为tiazr...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴一栋，李超华，惠希东，张旭，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：