[发明专利]增材制造的具有超高屈服强度和高塑性的亚稳态β钛合金

权利要求书

1.一种增材制造的具有超高屈服强度和高塑性的亚稳态β钛合金，其特征在于，该钛合金的Md值为2.34-2.37，Bo值为2.78-2.79；该钛合金的合金元素为Mo、Cr、Co、C，其中Mo、Cr、Co三种合金元素的质量百分比之和超过12％；该合金的屈服强度大于1000MPa,延伸率大于10％；

所述亚稳态β钛合金采用以下制备方法制备获得：

(1)将球形的纯钛粉、纯铬粉、纯钴粉使用三维摆动混粉机进行混粉,得到混合粉末；

(2)向步骤(1)的混合粉末中加入高熔点纯钼粉和碳化物粉末颗粒，利用卧式高能球磨机进行球磨；

(3)用增材制造的方法，对球磨后的混合粉末进行制样，得到块体样品；

(4)对块体样品进行固溶热处理和水淬；

步骤(2)中，所述碳化物为碳化铬、碳化钼或碳化钛；

步骤(4)中，固溶热处理的工艺参数为：加热速率为5-15℃/分钟，固溶温度为800-1000℃，固溶保温时间30-120分钟。

2.根据权利要求1所述的亚稳态β钛合金，其特征在于，该钛合金的成分按质量百分比计为：5-7％Mo，4.5-6.5％Cr，0.5-1.5％Co，0.05-0.15％C，余量为Ti和不可避免的杂质。

3.根据权利要求1所述的亚稳态β钛合金，其特征在于，该钛合金的成分按质量百分比计为：Ti-6Mo-5.5Cr-1Co-0.1C。

4.一种如权利要求1所述的增材制造的具有超高屈服强度和高塑性的亚稳态β钛合金的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(1)将球形的纯钛粉、纯铬粉、纯钴粉使用三维摆动混粉机进行混粉,得到混合粉末；

(2)向步骤(1)的混合粉末中加入高熔点纯钼粉和碳化物粉末颗粒，利用卧式高能球磨机进行球磨；

(3)用增材制造的方法，对球磨后的混合粉末进行制样，得到块体样品；

(4)对块体样品进行固溶热处理和水淬；

步骤(2)中，所述碳化物为碳化铬、碳化钼或碳化钛；

步骤(4)中，固溶热处理的工艺参数为：加热速率为5-15℃/分钟，固溶温度为800-1000℃，固溶保温时间30-120分钟。

5.根据权利要求4所述的亚稳态β钛合金的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，纯钛粉、纯铬粉、纯钴粉的粒径为15-53微米，混粉的工艺参数为：转速28rpm，混粉时间5-10小时；步骤(2)中，高熔点纯钼粉和碳化物粉末的粒径为1-3微米，球磨的工艺参数为：球粉比为4:1，球径为5毫米，转速为400-700rpm，球磨时间为15-40分钟。

6.根据权利要求4所述的亚稳态β钛合金的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述增材制造方法包括选区激光熔化、选区电子束熔化或激光直接沉积。

7.根据权利要求4所述的亚稳态β钛合金的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，对块体样品进行固溶热处理后，立即放入清水或盐水中冷却，直至室温，淬火冷却速率为500-800℃/秒。