[发明专利]一种低弹性模量、高强度的近β钛合金及制备方法

权利要求书

1.一种近β钛合金的制备方法，其特征在于包括：

将高纯度的钛(Ti)、铌(Nb)、钼(Mo)、锡(Sn)金属和二氧化钛(TiO₂)粉末如下配比：重量百分比15～35％的铌、1～8％的钼、1～8％的锡、0～1.2％的二氧化钛粉末、余下为钛，

将配好的原料置于磁搅拌真空非自耗电弧炉中，在惰性气体保护气氛条件下反复翻转熔炼多次，凝固后形成锭子；

将锭子热锻至预定厚度；

将热锻后的锭子进行均匀化退火；

将锭子冷轧或热轧至所需厚度；

固溶处理步骤，将冷轧或热轧后的板材封于石英管中，对石英管进行抽真空处理后将石英管密封，将密封后的石英管放入热处理炉子加热升温至600℃～900℃的温度区间内保温1～12小时后将石英管取出，击碎石英管将板材直接空冷也可将板材落入水中水冷。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于进一步包括：

时效处理步骤，待固溶处理完成后将板材直接置于热处理炉子加热升温至200℃～550℃温度区间内保温0.5～24小时后直接空冷，也可将板材落入水中水冷；

退火处理步骤，将冷轧或热轧后的板材直接置于热处理炉子加热升温至200℃～550℃温度区间内保温0.5～24小时后直接空冷，也可将板材落入水中水冷。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

所述在惰性气体保护气氛条件下反复翻转熔炼多次的步骤为在惰性气体保护气氛条件下反复翻转熔炼3～5次。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述将锭子热锻至预定厚度和均匀化退火的步骤包括：

将锭子热锻至预定厚度，

均匀化退火步骤，将锻造后的锭子封于石英管中，对石英管进行抽真空处理后将石英管密封，将密封后的石英管放入热处理炉子加热升温至700℃～1200℃的温度区间内保温1～24小时后将石英管取出，击碎石英管直接将锭子落入水中水冷也可待石英管空冷20秒到1分钟后再击碎石英管然后将锭子落入水中水冷。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

在均匀化处理和固溶处理中的保温过程结束之后，将石英管空冷20秒到1分钟，之后击碎石英管，然后将锭子或板材落入水中水冷。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于进一步包括：

所述的轧制所需厚度和热锻预定厚度分别指材料依据具体尺寸要求所需要的厚度和依据轧制所需厚度和轧制变形量要求而计算出来的预定厚度，轧制变形量＝(热锻预定厚度—轧制所需厚度)/热锻预定厚度×100％，轧制变形量介于20～100％之间。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于进一步包括：

在进行所述将轧后的板材封于石英管中在600℃～900℃固溶处理之前，将均匀化退火的锭子依据冷轧和热轧变形量的要求轧至所需厚度。

8.一种低弹模、高强度的近β钛合金，成分配比特征在于含有：

重量百分比15～35％的铌，

重量百分比1～8％的钼，

重量百分比1～8％的锡，

重量百分比0～1.2％的二氧化钛粉末，

作为余量的钛。

9.根据权利要求8的近β钛合金，其特征在于：

铌和钼总含量折算成铌当量重量百分比小于42％，锡含量重量百分比为1～8％，以确保合金形成亚稳定的近β钛合金，

其中，有关铌当量的计算公式如下：

[Nb]当量(重量)％＝[Nb]重量％+3.3[Mo]重量％

10.根据权利要求8的近β钛合金，其中所述钛合金中可以含有少量无毒间隙元素，其重量百分比含量小于0.5％，所述无毒间隙元素包括碳、氮和/或氧。