[发明专利]一种低成本高性能钛合金及其制备方法

权利要求书

1.一种低成本高性能钛合金，其特征在于，该合金以钛为主体元素，以α稳定元素和β稳定元素为合金元素，其中α稳定元素为O和B，β稳定元素为Fe；所述钛合金的成分含量按质量百分比计：含1-5％的Fe，0.1-0.4％的O，0.1-0.3％的B，余量为钛和不可避免的杂质；氧元素以TiO₂形式加入，钛元素由海绵钛和TiO₂提供，硼元素由Fe-B中间合金提供，铁元素由Fe-B中间合金和单质铁提供。

2.根据权利要求1所述的钛合金，其特征在于，所述低成本高性能钛合金的不可避免的杂质含量按百分比计为：C≤0.05％，N≤0.01％，Si≤0.05％，H≤0.001％，其他杂质元素含量均≤0.01％；所述其他元素为Al、V、Ni、Cr、Mn和Cu等元素。

3.一种低成本高性能钛合金的制备方法，其特征在于：包括以下制备步骤：

第一步：按钛合金各元素组分计算海绵钛、Fe-B中间合金、铁单质、二氧化钛用量配比；

第二步：将海绵钛、Fe-B中间合金、铁单质、二氧化钛按配比放入冷坩埚悬浮熔炼炉的水冷铜坩埚中，对炉体抽真空后通入一定量的高纯氩气，在1600℃时进行15min的合金首次熔炼；等待铸锭充分冷却后，把铸锭上下倒置放入水冷铜坩埚中进行再次熔炼，如此反复3-4次后为止；

第三步：铸锭在相变点以上20-100℃开坯锻造成棒坯，然后经过轧制后制成Φ12mm的棒材；

第四步：对棒材取样后进行热处理后进行结构和性能的表征。

4.根据权利要求3所述的制备低成本高性能钛合金的方法，其特征在于：所制备出钛合金抗拉强度达到950MPa以上，延伸率不小于15％，断面收缩率不小于25％。