一种低成本的α+β型钛合金制造技术

本发明专利技术属于合金技术领域，涉及一种低成本的α+β型钛合金。其特征在于：该合金成分的重量百分比组成为：Al：3％～3.7％；Mo：2.5％～4％；Zr：2％～4％；Si：0％～0.35％；Cr：2.3％～3.3％或Fe：0.4％～1.2％；余量为Ti；合金中的杂质元素总量≤0.4％，且间隙杂质元素C≤0.04％；O≤0.15％；N≤0.04％；H≤0.015％。本发明专利技术α+β型钛合金用价格便宜的其他金属代替了昂贵的钒元素，从而降低了合金的生产成本。由于综合力学性能与Ti-6Al-4V合金相当，因而本发明专利技术α+β型钛合金具有更高的性价比，工程应用前景广阔。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于合金
，涉及一种低成本的α+β型钛合金。
技术介绍
钛及钛合金因具有高比强度、耐蚀性好等优点而被广泛应用于航空、航天、兵器、 汽车等工业领域。到目前为止，国内外研制成功的钛合金已经多达几十种，其中应用最广泛的是Ti-6A1-4V合金。在航空、汽车、能源、舰船、化工、医疗器械及体育用品等所有钛合金应用领域中，Ti-6A1-4V合金的比重占到50%以上。由于Ti-6A1-4V合金中含有4% (重量百分比，下同)的价格昂贵的钒元素，导致Ti-6A1-4V合金的生产成本较高，因而限制了它在工业领域，特别是在民用领域的应用范围。Ti-6A1-4V合金不仅加工成本较高，而且难以加工形状很复杂的零件，因而限制了其在更大范围的应用。
技术实现思路
本专利技术的目的是提出一种力学性能与Ti-6A1_4V合金相当，但具有更高性价比的α+β型钛合金。本专利技术的技术方案是一种低成本的α +β型钛合金，其特征在于该合金成分的重量百分比组成为A1 3. 7% ；Mo :2. 5% 4% ；Zr 4% ；Si 0. 35% ； Cr :2. 3% 3. 3%或佝0. 4% 1.2% ；余量为Ti ；合金中的杂质元素总量彡0.4%，且间隙杂质元素 C 彡 0. 04% ；0 彡 0. 15% ；N 彡 0. 04% ；H 彡 0. 015%。本专利技术的优点是与Ti-6A1_4V合金相比，本专利技术α +β型钛合金用价格便宜的其他金属元素代替了昂贵的钒元素，从而降低了合金的生产成本。由于综合力学性能与 Ti-6A1_4V合金相当，因而本专利技术α+β型钛合金具有更高的性价比，工程应用前景广阔。具体实施例方式下面对本专利技术做进一步详细说明，种低成本的α+β型钛合金，其特征在于该合金成分的重量百分比组成为A1 3. 7% ；Mo :2. 5% 4% ； Zr 4% ；Si 0% 0. 35% ；Cr 2. 3% 3. 3%或Fe :0. 4% 1. 2% ；余量为Ti ；合金中的杂质元素总量彡0. 4%，且间隙杂质元素C彡0. 04% ；0彡0. 15% ；N彡0. 04% ；H彡0. 015%。本专利技术钛合金的制备过程是按照上述成分范围的要求配比钛合金，原材料可以选用纯Α1、Α1-Μο中间合金、Ti-Mo中间合金、Ti-Fe中间合金、纯Cr、海绵锆、海绵钛等。按配比成分混料后压制成电极，在真空自耗电弧炉中熔炼两次或三次获得合金铸锭。铸锭扒皮、切去冒口和尾端后，经过开坯锻造、中间多火次变形、最终锻造或轧制成棒材、板材、锻件等本专利技术钛合金的各类半成品，经过合适热处理后的这些合金半成品可以用于制造工程零部件。开坯锻造加热温度为1050°C 1150°C，反复墩拔的加热温度为合金β转变温度以下30°C 80°C，即Te-30°C 80°C ；最终成形温度可以根据需要的组织形态进行选择。实施例1 按名义成分Ti-3. 5A1-2. 5Mo-2Zr-2. 3Cr (重量百分比，％ )配制合金料，原材料使用Al-55% Mo中间合金、0级海绵钛、火器海绵锆、纯Al和纯Cr。混料后压制成电极，用真空自耗电弧炉熔炼三次获得合金铸锭。铸锭扒皮、切去冒口和尾端后，在1150°C开坯锻造，并在！^-301 80°C下进行多火次墩拔以细化组织，最后锻成Φ55πιπι的棒材。棒材经 6500C /lh/AC热处理后获得的力学性能典型值为屈服强度彡870MPa,断裂强度彡950Mpa, 延伸率彡10%。实施例2:按名义成分Ti-3Al-2. 5Mo-2Zr-2. 8Cr(重量百分比，% )配制合金料，原材料使用 Ti-32% Mo中间合金、0级海绵钛、火器海绵锆、纯Al和Ti-Fe中间合金。混料后压制成电极，用真空自耗电弧炉熔炼三次获得合金铸锭。铸锭扒皮、切去冒口和尾端后，在1150°C开坯锻造，并在Te-30°C 80°C下进行多火次墩拔以细化组织，最后轧制成Φ22πιπι的棒材。棒材经860°C /lh/WQ+650°C /浊/AC热处理后获得的力学性能典型值为屈服强度彡910MPa, 断裂强度彡980Mpa，延伸率彡13%。实施例3 实施例16的合金名义成分参见表1。表1实施例3 实施例16的合金名义成分Al 3. 7% ；Mo 2. 5% 4% ；Zr 4% ；Si 0. 35% ；Cr 2. 3% 3. 3%或 Fe 0. 4% 1. 2%权利要求1. 一种低成本的α+β型钛合金，其特征在于该合金成分的重量百分比组成为A1 3% 3. 7% ；Mo 2. 5% 4% ；Zr 4% ；Si 0. 35% ；Cr :2. 3% 3. 3%或 Fe 0.4% 1.2% ；余量为Ti ；合金中的杂质元素总量彡0.4%，且间隙杂质元素(彡0. 04% ； 0^0. 15% ；N ^ 0. 04% ；H ^ 0. 015%。全文摘要本专利技术属于合金
，涉及一种低成本的α+β型钛合金。其特征在于该合金成分的重量百分比组成为Al3％～3.7％；Mo2.5％～4％；Zr2％～4％；Si0％～0.35％；Cr2.3％～3.3％或Fe0.4％～1.2％；余量为Ti；合金中的杂质元素总量≤0.4％，且间隙杂质元素C≤0.04％；O≤0.15％；N≤0.04％；H≤0.015％。本专利技术α+β型钛合金用价格便宜的其他金属代替了昂贵的钒元素，从而降低了合金的生产成本。由于综合力学性能与Ti-6Al-4V合金相当，因而本专利技术α+β型钛合金具有更高的性价比，工程应用前景广阔。文档编号C22C14/00GK102212716SQ20111011762公开日2011年10月12日 申请日期2011年5月6日 优先权日2011年5月6日专利技术者李臻熙, 段锐, 雷力明, 黄旭 申请人:中国航空工业集团公司北京航空材料研究院本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种低成本的α＋β型钛合金，其特征在于：该合金成分的重量百分比组成为：Ａｌ：３％～３．７％；Ｍｏ：２．５％～４％；Ｚｒ：２％～４％；Ｓｉ：０％～０．３５％；Ｃｒ：２．３％～３．３％或Ｆｅ：０．４％～１．２％；余量为Ｔｉ；合金中的杂质元素总量≤０．４％，且间隙杂质元素Ｃ≤０．０４％；０≤０．１５％；Ｎ≤０．０４％；Ｈ≤０．０１５％。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：雷力明，黄旭，李臻熙，段锐，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司北京航空材料研究院，
类型：发明
国别省市：11