[发明专利]一种低弹性模量亚稳β钛合金及制备方法

权利要求书

1.一种低弹性模量亚稳β钛合金，其成分以质量百分比计为：

Nb  18～27%；

Mo  0.5～2%；

Zr  3～5%；

Sn  7～9%；

O   0.1～0.3%，余量为Ti。

2.一种制备如权利要求1所述的低弹性模量亚稳β钛合金的方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一：配料

按设计的β钛合金的成分配取各组分，混合均匀，压制成型，得到坯料；

步骤二：合金制备

将步骤一所得坯料作为自耗电极，进行至少1次真空自耗电弧熔炼，冷却，得到低弹性模量亚稳β钛合金锭；熔炼时，控制熔炼炉内的真空度≤1.33×10^-2Pa；熔炼的温度为1600-1700℃。

3.根据权利要求2所述的一种低弹性模量亚稳β钛合金的制备方法，其特征在于：步骤二所得合金锭在保护气氛下均匀化退火，均匀化退火后，在合金锭表面刷涂一层高温保护涂料，自然风干后在900-1000℃保温90-150min，开坯锻造，得到锻坯，终锻温度控制在800℃以上；所述均匀化退火温度为900-1000℃，时间为8-12小时。

4.根据权利要求3所述的一种低弹性模量亚稳β钛合金的制备方法，其特征在于：锻坯经热轧和/或冷轧处理制备成热轧板或冷轧板；热轧前，在锻坯表面刷涂一层高温保护涂料，自然风干后热轧；热轧温度为800-900℃；所述热轧的总变形量为70-80%；所述冷轧的总变形量为60%-80%。

5.根据权利要求4所述的一种低弹性模量亚稳β钛合金的制备方法，其特征在于：在冷轧板表面刷涂一层高温保护涂料，于800～900℃进行固溶处理30-60min后水淬，得到时固溶态板材。

6.根据权利要求5所述的一种低弹性模量亚稳β钛合金的制备方法，其特征在于：固溶态板材，加热至300-650℃，保温：10min～5h，水淬进行时效处理，得到时效态板材。

7.根据权利要求4-6任意一项所述的一种低弹性模量亚稳β钛合金的制备方法，其特征在于：β钛合金组分中，Nb、Mo、Sn以含Ti中间合金的形式加入，O以氧化钛的形式加入，Zr以纯度≥99.9%的海绵Zr的形式加入，钛以零级海绵Ti的形式加入，合金中，Ti的总含量由含Ti中间合金中的Ti以及氧化钛中的Ti与海绵Ti共同构成。

8.根据权利要求7所述的一种低弹性模量亚稳β钛合金的制备方法，其特征在于：步骤二中，真空自耗电弧熔炼的次数为2-3次，每次熔炼时间为30-60min。

9.根据权利要求8所述的一种低弹性模量亚稳β钛合金的制备方法，其特征在于：所制备的低弹性模量亚稳β钛合金的弹性模量为E=40～73GPa、屈服强度为σ_0.2=260～864MPa、抗拉强度为σ_b=686～1094MPa、伸长率为ε=4～20%，断面收缩率为：20～52%。

10.根据权利要求3-5任意一项所述的一种低弹性模量亚稳β钛合金的制备方法，其特征在于：所述高温保护涂料为氧化铝或氮化硼，涂刷厚度为0.3-0.6mm。