[发明专利]一种钛合金板材及其加工方法

说明书

本发明公开了一种钛合金板材及其加工方法，属于合金技术领域。所述的钛合金板材，包括以下原料：Ti、Al、V、Fe、氟化银、氧化锆纤维和硅酮；所述氟化银，硅酮，氧化锆纤维的比例为(0.04‑0.06)：(0.02‑0.04)：(0.01‑0.03)；所述的钛合金板材加工方法是经过熔融、热轧、冷轧等步骤制得。本发明通过采用氟化银，硅酮，氧化锆纤维为补强体系，提高钛合金板材的力学性能和耐腐蚀性。

技术领域

本发明涉及合金技术领域，尤其涉及一种钛合金板材及其加工方法。

背景技术

钛合金由于比强度高、耐高温、耐腐蚀等优点，在航空航天、舰船、兵器、化工、汽车、医疗等领域得到广泛应用，钛合金用量的大小也是航空装备先进程度的重要标志之一。

用于制作薄板材的钛合金主要有工业纯钛和TC1、TC2等钛合金，工业纯钛一般强度级别不大于600MPa，TC2退火态强度级别为685MPa，没有达到700MPa以上。随着航空等武器装备压力等级的提高，现有制成的薄板材，由于强度等级的限制，无法满足新一代武器装备耐高压的要求，Ti-6Al-4V钛合金虽然强度等级高可以达到板材对材料的强度要求，但由于材料塑性低，除了制备薄板材过程中成形困难，容易产生缺陷外，在使用时，弯曲、或钣金成形等工艺塑性差，因而，不适合采用冷成形方法制备薄板材及复杂零件。

申请号为CN201711188664.5的中国专利公开了一种高精度钛合金板材及其制备方法，特别涉及用于航空、航天、船舶领域压力容器等用的高精度的钛合金板材，所述钛合金成分的重量百分比组成为：Al：3～5％；V：2～4％；Fe：0.2～1.0％；余量为Ti；或再加Zr：1.0～2.0％；其中，杂质元素总量≤0.3％,且间隙杂质元素C≤0.05％，N≤0.02％；H≤0.015％；O≤0.12％。该发明合金经[Al]当量、[V]当量设计，通过合理的热加工、冷加工及热处理，可以用于经轧制、冲压等冷成形工艺制造多种形状复杂的精密零部件，也可热轧成形制成中厚板材制造用于压力容器、还可制作钛合金压力管材、承力结构管材、焊接管材等，但钛合金板材的性能还有进一步提升的空间。

发明内容

本发明的目的是提供一种钛合金板材及加工方法，以在专利申请文献“一种高精度钛合金板材及其制备方法(公开号：CN107779670A)”公开的基础上，优化组分、用量、方法等，进一步提高钛合金板材的力学性能和耐腐蚀性能。

为了解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种钛合金板材，包括以下原料：Ti、Al、V、Fe、氟化银、氧化锆纤维和硅酮；

所述氟化银，硅酮，氧化锆纤维的比例为(0.04-0.06)：(0.02-0.04)：(0.01-0.03)。

进一步地，所述氟化银，硅酮，氧化锆纤维的比例为0.05：0.03：0.02。

进一步地，所述钛合金板材以重量份为单位，包括以下原料：Ti：100份、Al：3-5份；V：2-4份；Fe：0.2-1.0份，氟化银0.04-0.06份，硅酮0.02-0.04份，氧化锆纤维0.01-0.03份。

进一步地，所述钛合金板材以重量份为单位，包括以下原料：Ti：100份、Al：4份；V：3份；Fe：0.5份，氟化银0.05份，硅酮0.03份，氧化锆纤维0.02份。

一种根据上述的钛合金板材的加工方法，包括以下步骤：(1)按照所述钛合金成分配制合金原料；(2)混料后压制成电极，在真空自耗电弧炉中在900℃下进行20-40分钟的熔铸，降温至400-500℃后加入氟化银、氧化锆纤维和硅酮，保温30分钟，梯度升温至800℃继续熔铸30分钟获得合金铸锭；(3)铸锭扒皮、切去冒口和尾端后，经过开坯锻造、反复墩拔以细化组织，制成板坯；(4)对板坯进行热轧，可制成40-80mm的中厚板材；(5)在室温下多道次冷轧成薄板材。