[发明专利]增材制造用高强度钛合金

权利要求书

1.一种钛合金，包括：

5.5至6.5wt％的铝；

3.0至4.5wt％的钒；

1.0至2.0wt％的钼；

0.3至1.5wt％的铁；

0.3至1.5wt％的铬；

0.05至0.5wt％的锆；

0.2至0.3wt％的氧；

最多0.05wt％的氮；

最多0.08wt％的碳；

最多0.25wt％的硅；和

余量的钛，

其中，铝结构当量值[Al]_eq在7.5至9.5wt％的范围内，并且由以下等式定义：

[Al]_eq＝[Al]+[O]×10+[Zr]/6，并且

其中，钼结构当量值[Mo]_eq在6.0至8.5wt％的范围内，并且由以下等式定义：

[Mo]_eq＝[Mo]+[V]/1.5+[Cr]×1.25+[Fe]×2.5。

2.根据权利要求1所述的钛合金，基本上由以下组成：钛、铝、钒、钼、铁、铬、锆和氧，以及任选的氮、碳和硅，以及不可避免的杂质。

3.根据权利要求1所述的钛合金，为粉末形式。

4.根据权利要求1所述的钛合金，为球化粉末形式。

5.根据权利要求1所述的钛合金，形成为线材。

6.根据权利要求5所述的钛合金，其中所述线材具有至多3.175mm(0.125英寸)的标称直径。

7.根据权利要求5所述的钛合金，其中所述线材具有约0.127mm(0.005英寸)至约3mm(0.118英寸)的标称直径。

8.根据权利要求5所述的钛合金，其中所述线材具有约1.27mm(0.050英寸)至约1.778mm(0.070英寸)的标称直径。

9.根据权利要求1所述的钛合金，在退火条件下具有至少160ksi(1103MPa)的极限拉伸强度。

10.根据权利要求1所述的钛合金，在退火条件下具有至少165ksi(1138MPa)的极限拉伸强度。

11.根据权利要求1所述的钛合金，在退火条件下具有至少168ksi(1158MPa)的极限拉伸强度。

12.根据权利要求1所述的钛合金，在退火条件下具有至少95ksi(655MPa)的双剪切强度。

13.根据权利要求1所述的钛合金，在退火条件下具有至少100ksi(689MPa)的双剪切强度。

14.根据权利要求1所述的钛合金，在退火条件下具有至少103ksi(710MPa)的双剪切强度。

15.一种飞行器的组件，包括权利要求1所述的钛合金。

16.一种制造方法，包括：

由包括权利要求1所述的钛合金的增材制造给料增材制造部件。

17.一种用于制造增材制造给料的方法，包括：

将权利要求1所述的钛合金粉末化。

18.根据权利要求17所述的方法，其中所述粉末化包括：

研磨包括权利要求1所述的钛合金的金属原料，以产生中间粉末；和

球化所述中间粉末，以产生增材制造给料。

19.根据权利要求17所述的方法，其中所述粉末化包括雾化包括权利要求1所述的钛合金的线材。

20.一种用于制造增材制造给料的方法，包括：

熔融包括权利要求1所述的钛合金的铸锭；

在β和/或α-β相场温度下将所述铸锭转化为锻造的坯锭；

机加工所述锻造的坯锭；

在β和/或α-β相场的加热温度下热轧机加工的所述锻造的坯锭，以产生轧材；

在550°С至788°С(1022°F至1450°F)的温度下将所述轧材退火至少0.5小时；

拉制退火的所述轧材，以产生具有至多3.175mm(0.125英寸)的标称直径的线材；和

在550°С至788°С(1022°F至1450°F)的温度下将所述线材退火至少0.5小时。