[发明专利]一种中强高塑性钛合金

说明书

技术领域

本发明属于钛合金材料技术领域，具体涉及一种中强高塑性钛合金。

背景技术

Ti45Nb合金是目前最重要的飞机制造铆钉用钛合金材料，其特点是强度适中并具有良好的冷塑性从而满足冷镦成形的要求。然而，Ti45Nb较高的Nb含量导致合金具有一系列缺点。例如：原料成本高；合金高温易氧化，热加工时损耗高；密度大等。因此，航空领域对开发成本较低、密度较低且能满足应用的铆钉用新型钛合金有明确的需求。

目前，可在液氢温度下应用的低温钛合金一般是低间隙的近α钛合金，如Ti-5Al-2.5Sn、Ti-6Al-3Nb-2Zr及新近开发的Ti-3Al-5Sn-1Mo-0.2Si等。该类合金以α稳定元素Al和中性合金元素Sn、Zr作为主要强化元素，氧含量一般低于0.12％。其特点是低温下塑性基本不下降，然而其缺点是室温塑性不足，冷热加工性较差，严重影响了构件的成形性。航天领域对室温塑性高、成形性优良、可用于超低温的新型钛合金需求明确。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种一种中强高塑性钛合金，该钛合金的冷热加工性优良，在常温及液氢温度条件下都具有较高塑性，能够满足航空、航天等应用领域对铆钉及超低温结构件的需求。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种中强高塑性钛合金，其特征在于，由以下质量百分比的成分组成：Nb 11％～26％，Mo+W 4％～11％，O 0.08％～0.19％，余量为Ti和不可避免的杂质，其中Mo≥3％，0％≤W≤4％；所述中强是指该钛合金经热处理后的室温抗拉强度为600MPa～800MPa，所述高塑性是指该钛合金经热处理后的室温延伸率不小于20％，所述室温是指温度为10℃～35℃。

上述的一种中强高塑性钛合金，其特征在于，由以下质量百分比的成分组成：Nb 26％，Mo 3％，W 1％，O 0.14％～0.19％，余量为Ti和不可避免的杂质。

上述的一种中强高塑性钛合金，其特征在于，由以下质量百分比的成分组成：Nb 23％，Mo 4％，W 2％，O 0.10％～0.15％，余量为Ti和不可避免的杂质。

上述的一种中强高塑性钛合金，其特征在于，由以下质量百分比的成分组成：Nb 20％，Mo 5％，O 0.10％～0.15％，余量为Ti和不可避免的杂质。

上述的一种中强高塑性钛合金，其特征在于，由以下质量百分比的成分组成：Nb 17％，Mo 7％，W 3％，O 0.12％～0.17％，余量为Ti和不可避免的杂质。

上述的一种中强高塑性钛合金，其特征在于，由以下质量百分比的成分组成：Nb 14％，Mo 7％，W 4％，O 0.08％～0.13％，余量为Ti和不可避免的杂质。

上述的一种中强高塑性钛合金，其特征在于，由以下质量百分比的成分组成：Nb 11％，Mo 10％，O 0.08％～0.13％，余量为Ti和不可避免的杂质。

本发明中强高塑性钛合金的制备方法为钛合金的常规制备方法：根据需要选择合适的中间合金与海绵钛按设计成分混合压制电极，经真空自耗电弧重熔的工艺得到合金锭，然后根据需要进行锻造、挤压、轧制等热加工工艺及冷拉、冷轧等冷加工工艺，成品经退火或固溶时效后使用。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、本发明钛合金与传统的Ti45Nb合金相比，其强度、塑性及冷成形性相当，高温抗氧化性更优，成本约降低40％，与可用于低温的近α型钛合金相比。

2、本发明钛合金的冷热加工性优异，室温塑性大幅度提高，具有优良的冷加工性；液氢温度下仍保持10％以上的延伸率。可满足航空铆钉及航天低温等领域对中强高塑性钛合金的需求。

下面结合实施例对本发明作进一步详细说明。

具体实施方式