[发明专利]一种钒铬钛合金板及其制备方法

权利要求书

1.一种钒铬钛合金板的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

a、按照合金板的原料组成的重量百分比，准备V 88～94％，Cr 2.9～6％，Ti 2.6～6％，余量为总质量≤0.5％不可避免的杂质；其中，所述杂质元素Ni、Mo、Nb、Cu、Al、Fe、Si、P、W、Zr、S、N、C、O的总质量≤0.5％；

b、将a步骤准备好的原料采用金属热还原法制得V-Cr-Ti合金粗品，在真空环境下熔炼成标准要求的V-Cr-Ti合金铸锭，在真空炉中以3～20℃/min的速率升温至1000～1350℃，保温0.5～8h，真空下随炉冷却至室温；

c、在b步骤冷却后的铸锭上切取坯料，倒角，打磨，放入包套，并对包套抽真空，以3～20℃/min的速率升温至750～850℃，保温1～3h后，将包套封口焊接，得到合金锻造包套体；

d、将c步骤得到的合金锻造包套体在电阻炉中以5～20℃/min的速率升温至1050～1350℃，保温0.5～4h后，在1～3吨空气锤上进行锻造开坯，水淬，降至室温并去除包套，清洗，加工成长方形或正方形截面的热轧用板坯；

其中，锻造开坯的开锻温度为1050～1350℃，终锻温度为1000～1300℃，道次变形量为5～20％，总变形量为40～80％，道次间同炉保温为1～30min；

e、将d步骤得到的热轧用板坯按照c步骤制造合金锻造包套体的方法制得热轧包套体，在电阻炉中以5～20℃/min的速率升温至1050～1350℃，保温0.5～4h，热轧加工，水淬，降至室温并去除包套，清洗，切边加工成规则截面的板坯；

其中，热轧加工的开轧温度为1050～1350℃，终轧温度为1000～1300℃，轧制速度为0.1～5m/min，道次变形量为2～20％，总变形量为40～80％，道次间同炉保温为1～30min；

f、将e步骤得到的板坯在真空炉中以5～20℃/min的速率升温至900～1250℃，保温0.5～4h，真空退火，随炉冷却至室温，得到冷轧用板坯；

g、将f步骤得到的冷轧用板坯在室温空气气氛下，进行冷轧加工，冷轧完成后清洗合金，切边加工成规则的特定厚度的冷轧板；

其中，冷轧加工的轧制速度为0.1～5m/min，道次变形量为1～10％，总变形量为40～95％；

h、将g步骤获得的冷轧板在真空炉中以5～20℃/min的速率升温至900～1250℃，保温0.5～4h后固溶处理，随炉冷却至500～850℃，保温1～24h后进行时效处理，随后随炉充氩冷却至室温，清洗，即得；

所述合金板的厚度为0.5～10mm，屈服强度≥390MPa，抗拉强度≥500MPa，伸长率≥28％，断面收缩率≥65％。

2.根据权利要求1所述钒铬钛合金板的制备方法，其特征在于：b步骤中金属热还原法中还原剂为Ca、Mg中的至少一种，调整剂为Ti、TiO₂中的至少一种。

3.根据权利要求1所述钒铬钛合金板的制备方法，其特征在于：b步骤中在真空环境下熔炼是指采用水冷铜坩埚真空感应熔炼。

4.根据权利要求1所述钒铬钛合金板的制备方法，其特征在于：真空条件下的真空度均为3×10^-3～10×10^-3Pa。

5.根据权利要求1所述钒铬钛合金板的制备方法，其特征在于：包套的材料为1Cr18Ni9Ti不锈钢、TA1纯钛或TC4钛合金中的一种，厚度为1～20mm。

6.根据权利要求5所述钒铬钛合金板的制备方法，其特征在于：包套的内部结构为：坯料的上下受力端面与包套面之间夹有石墨导热垫片，坯料侧边与包套壁之间填充有硅酸铝纤维毡。