[发明专利]一种高热强性、高热稳定性的高温钛合金

说明书

技术领域：

本发明属于钛基合金的技术领域，具体涉及到一种主要供航空发动机上600℃或600℃以下温度长期使用并可供其他航天器的600℃或600℃以上温度条件下短时使用的钛基合金。

背景技术

航空发动机为满足减重及提高推重比的设计要求，需要尽可能多的利用比强度较高的钛合金材料。近年来国内外飞机尤其是先进军用飞机上钛合金的使用量呈大幅增加的趋势。可以说，钛合金使用量以及使用水平已经成为衡量国内外航空技术及飞机性能先进程度的一项重要指标。

但钛合金在提高使用温度的发展历程中遇到很大阻碍，主要原因是随着设计使用温度的提高，合金热强性和热稳定性之间的矛盾越来越突出。这里所说的热强性指合金高温强度、持久和蠕变性能的综合，而热稳定性是指合金在特定温度下保温特定时间后合金室温塑性的保持能力。目前，发达国家使用温度最高的钛合金，其牌号有英国的IMI834，美国的Ti-1100和俄罗斯的BT36，这三种合金设计的长时间使用温度都是或接近600℃，其中以IMI834合金的综合性能最优。据报道IMI834合金已用于飞机发动机整体叶盘等转动件，Ti-1100也进入应用阶段，而BT36则尚未见有相关的报道。表1给出的是国外这三种600℃高温钛合金的名义成分。

表1世界各国600℃高温钛合金名义成分

  合金  牌号  合金元素含量(重量，％)  Al  Sn  Zr  Mo  Si  C  Nb  W  Ti IMI834  5.0  4.0  3.5  0.5  0.35  0.06  0.7  --  Bal. Ti-1100  6.0  2.7  4.0  0.4  0.45  --  --  --  Bal. BT36  6.2  2  3.6  0.7  0.15  --  --  5.0  Bal.