一种超高强高温α+β钛合金及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种超高强高温α+β钛合金及其制备方法，属于超高强高温钛合金领域，包括但不限于Ti、Al、V、Mo、Nb、Zr、Si等元素，其合金成分的质量百分比如下，Al：6.0～7.0、V：1.0～2.0、Mo：1.2～2.0、Nb：0.5～1.5、Zr：10.0～12.0、Si：0.15～0.35、Mn≤0.02、C≤0.02、Ni≤0.01、Sn≤0.20、Cr≤0.04、O≤0.02、P≤0.01、S≤0.01、N≤0.006、Ti：余量；且87.8wt.％≤Ti+0.9Zr≤90.3wt.％，6.2wt.％≤Al+Si≤7.2wt.％，3.5wt.％≤Mo+Nb+1.9V≤6.5wt.％，Ti、Al、Mo为主元素。本发明专利技术通过合金设计实现合金具有特定的组织形貌为双态组织，由初生α相和转变β相组成，且组织中有圆形或椭圆形硅化物析出，在550℃时效后无有害相生成；同时使该合金拥有良好力学性能和优异加工变形能力，是一种新型超高强高温双相钛合金。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种超高强高温α+β钛合金及其制备方法，属于新材料。

技术介绍

1、α+β高温钛合金材料通常应用于压气机盘、叶片和轮盘等关键部位，合金服役环境对于其力学性能要求严苛，合金需具备优异的室温及高温强度、良好的塑性、组织热稳定性。最早，1954年，美国成功研制出第一种航空双相高温钛合金ti-6al-4v，al元素具有显著的固溶强化作用，固溶过程中发生偏析，固溶强化提升α相的强度；v元素作为β相稳定元素，能够有效地提高合金β相含量，进而提升了钛合金的综合性能，但其工作温度一般低于350℃。随着航空航天工业领域不断地扩展，飞机性能的逐步提高，航空发动机的应用性能要求更加严格，然而，普遍α+β钛合金室温抗拉强度难以突破1300mpa，600℃抗拉强度不足600mpa。因此，开发高强高塑和更高的服役温度的双相钛合金成为目前发展的重点。

2、合金化是提升双相钛合金的力学性能的主要方法，通过添加耐高温氧化的mo元素并减少高温下扩散率高的v元素，开发出了bt14(ti-4al-3mo-1v)，由于更强的固溶强化效应，bt14合金的室温和高温强度因mo本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种超高强高温α+β钛合金，其特征在于，所述的超高强高温α+β钛合金包括Ti、Al、V、Mo、Nb、Zr、Si、Mn、C、Ni、Sn、Cr、O、P、S、N元素，质量百分比wt.％如下，Al：6.0～7.0、V：1.0～2.0、Mo：1.2～2.0、Nb：0.5～1.5、Zr：10.0～12.0、Si：0.15～0.35、Mn≤0.02、C≤0.02、Ni≤0.01、Sn≤0.20、Cr≤0.04、O≤0.02、P≤0.01、S≤0.01、N≤0.006、Ti：余量。

2.根据权利要求1所述的一种超高强高温α+β钛合金，其特征在于，所述的超高强高温α+β钛合金中各元素满足以...

【技术特征摘要】

1.一种超高强高温α+β钛合金，其特征在于，所述的超高强高温α+β钛合金包括ti、al、v、mo、nb、zr、si、mn、c、ni、sn、cr、o、p、s、n元素，质量百分比wt.％如下，al：6.0～7.0、v：1.0～2.0、mo：1.2～2.0、nb：0.5～1.5、zr：10.0～12.0、si：0.15～0.35、mn≤0.02、c≤0.02、ni≤0.01、sn≤0.20、cr≤0.04、o≤0.02、p≤0.01、s≤0.01、n≤0.006、ti：余量。

2.根据权利要求1所述的一种超高强高温α+β钛合金，其特征在于，所述的超高强高温α+β钛合金中各元素满足以下协同变化关系：87.8wt.％≤ti+0.9zr≤90.3wt.％，6.2wt.％≤al+si≤7.2wt.％，3.5wt.％≤mo+nb+1.9v≤6.5wt.％，其中ti、al、mo为主元素。

3.根据权利要求1所述的一种超高强高温α+β钛合金，其特征在于，所述的超高强高温α+β钛合金具有特定的组织形貌为双态组织，由初生α相和转变β相组成，且组织中硅化物析出。

4.根据权利要求3所述的一种超高强高温α+β钛合金，其特征在于，所述的超高强高温α+β钛合金中，初生αp相含量为60％～75％，硅化物直径为250～30...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱薇薇，宋梦凡，董闯，王清，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：