[发明专利]一种多功能钛合金、制备方法及其应用

权利要求书

1.一种多功能钛合金的制备方法，其特征在于，至少包括如下步骤：

步骤a.根据钛合金的β相稳定性范围确定合金成分，使所获得的合金能在后续处理中发生应力诱导的β→αʹ马氏体相变，具体的，所述合金成分为：Ti-17Nb-6Sn-4Zr-0.8Fe-0.2O；所述钛合金的β相稳定性范围由其电子参数和钼当量确定，其中，价电子浓度e/a=4.133，=2.813，=2.435，钼当量为2.41；

步骤b.对上述得到的钛合金在α+β两相区进行热变形和退火热处理；处理后钛合金组织由再结晶的等轴β基体和少量细小等轴初生α相组成；

步骤c. 采用应力诱导使上述钛合金发生β→αʹ马氏体转变；

将退火热处理后的所述钛合金进行12.5%预拉伸变形处理，处理后的多功能钛合金组织为α′马氏体和β相，所述β相的体积分数低于10%；所述多功能钛合金的弹性模量不高于29GPa；抗拉强度不低于1081MPa；弹性应变极限不低于3.1%；断后延伸率为8%；具有宽应变范围超弹性，具体为变形量12%后超弹性为3%；超高温形状记忆效应，具体为800℃形状恢复为2.7%。

2.一种多功能钛合金的制备方法，其特征在于，至少包括如下步骤：

步骤a. 根据钛合金的β相稳定性范围确定合金成分，使所获得的合金能在后续处理中发生应力诱导的β→αʹ马氏体相变，具体的，所述合金成分为：Ti-17Nb-6Sn-4Zr-0.8Fe-0.2O；所述钛合金的β相稳定性范围由其电子参数和钼当量确定，其中，价电子浓度e/a=4.133，=2.813，=2.435，钼当量为2.41；

步骤b.对上述得到的钛合金在α+β两相区进行热变形和退火热处理；处理后钛合金组织由再结晶的等轴β基体和少量细小等轴初生α相组成；

步骤c. 采用应力诱导使上述钛合金发生β→αʹ马氏体转变；

将退火热处理后的所述钛合金进行冷轧变形，轧制厚度减薄量为10%；

经轧制变形制备得到的Ti-17Nb-6Sn-4Zr-0.8Fe-0.2O多功能钛合金相组成主要为α′马氏体和少量剩余β相，通过拉伸测试，弹性模量为49GPa，抗拉强度为1003MPa，弹性应变极限为2%。

3.根据权利要求2所述的多功能钛合金的制备方法，其特征在于，所述步骤b的热变形温度为600~800℃，所述步骤b的退火温度为700-800℃，退火时间10~120min。

4.根据权利要求1-2任一项所述的方法制备的多功能钛合金，其特征在于，多功能钛合金具有由应力诱导产生的β→αʹ马氏体组织转变，且其弹性功能性和强度结构性来自于应力诱导产生的β→αʹ马氏体转变。

5.权利要求4所述多功能钛合金在航空航天高强度高弹性部件、高温形状记忆部件和生物医用高强度高弹性部件的应用。