[发明专利]梯度功能钛合金带材及制备方法

权利要求书

1.一种梯度功能钛合金带材制备方法，其特征在于，该制备方法包括：

驱动原料带材匀速运动；

通过沿带材运动方向间隔设置的两个固定不动的电接触装置将一高能脉冲电源与运动的带材电连接，间歇地向带材导入频率60-760Hz、电压10-600V、脉冲宽度10-6000μs的高能脉冲电流，对带材进行高能电脉冲处理；以及

对处理后的带材进行裁切，即制得梯度功能钛合金带材；

两个电接触装置之间的距离、导入电流持续时间和间隔时间满足下述两种情况之一：

情况一、两个电接触装置之间的距离与单个梯度功能钛合金带材产品的长度相等，在间歇地向带材导入高能脉冲电流时，每次导入持续时间与带材运动速度的乘积与两个电接触装置之间的距离值相等，且两次导入之间的间隔时间与每次导入持续时间相等；

情况二、两个电接触装置之间的距离大于单个梯度功能钛合金带材产品的长度，在间歇地向带材导入高能脉冲电流时，每次导入持续时间与带材运动速度的乘积小于两个电接触装置之间的距离值，且两次导入之间的间隔时间大于每次导入持续时间。

2.根据权利要求1所述的梯度功能钛合金带材制备方法，其特征在于：带材的运动速度为0.6-160米/分钟。

3.根据权利要求1所述的梯度功能钛合金带材制备方法，其特征在于：所述带材先通过与高能脉冲电源正输出端连接的电接触装置，后通过与高能脉冲电源负输出端连接的电接触装置。

4.根据权利要求1所述的梯度功能钛合金带材制备方法，其特征在于，该制备方法进一步还包括：

在送入电接触装置前对原料带材进行变形率大于5％的轧制的步骤；

对轧制后的带材进行低温去应力退火的步骤；和/或

对经过高能脉冲电流处理后的带材进行冷却的步骤。

5.根据权利要求1所述的梯度功能钛合金带材制备方法，其特征在于：带材上的脉冲电流密度的幅值为200A/mm²-6000A/mm²。

6.一种梯度功能TC4钛合金带材，其特征在于：该梯度功能TC4钛合金带材由一根力学性能单一的TC4钛合金带材采用权利要求1-5任意一项所述制备方法制成，该梯度功能TC4钛合金带材的弹性模量沿带材长度方向连续变化。

7.根据权利要求6所述的梯度功能TC4钛合金带材，其特征在于：按显微组织结构区分，所述梯度功能钛合金带材从一端到另一端依次由等轴化组织、双态化组织和层片化组织三段组成，三段的长度占总长度的比值分别为14％-17％、38％-45％、41％-46％。

8.根据权利要求7所述的梯度功能TC4钛合金带材，其特征在于：所述等轴化组织为准单相粗大等轴组织和晶间的少量贝塔相组成的准单相等轴化组织；所述双态化组织为转变贝塔相中薄层片状α-Ti和细小等轴状α-Ti组成的两相双态组织；所述层片化组织由相互平行或成角度的粗大层片状α-Ti相和β-Ti相组成的魏氏体层片组织。