[发明专利]一种超高强度Ti-Al-Zr-Mo-Cr系β钛合金及其热处理工艺

权利要求书

1.一种超高强度Ti-Al-Zr-Mo-Cr系β钛合金的热处理工艺，其特征在于，该Ti-Al-Zr-Mo-Cr系β钛合金按重量百分比计，包括4.5～5.5％的Al，3.5～4.5％的Zr，9.5～10.5％的Mo以及2.5～3.5％的Cr，余量为Ti以及不可避免的杂质元素；

将Ti-Al-Zr-Mo-Cr系β钛合金进行固溶处理，再进行时效处理；

进行固溶处理，再进行时效处理的具体过程为：在两相区780～800℃进行3h固溶处理，水淬至室温，随后在580～600℃进行8小时时效；

或者进行固溶处理，再进行时效处理的具体过程为：首先在单相区865～885℃进行40～45min固溶处理，随后以3～5℃/min冷速缓慢冷却至580～600℃，并保温6～8h。

2.根据权利要求1所述的一种超高强度Ti-Al-Zr-Mo-Cr系β钛合金的热处理工艺，其特征在于，Ti-Al-Zr-Mo-Cr系β钛合金通过以下方法制得：选择相应的原料，采用冷坩埚悬浮熔炼方法，将原料散装入炉并进行多次悬浮熔炼获得铸锭，铸锭经过扒皮并切冒口后进行开坯锻造、高温锻造以及锻后热处理获得Ti-Al-Zr-Mo-Cr系β钛合金。

3.根据权利要求2所述的一种超高强度Ti-Al-Zr-Mo-Cr系β钛合金的热处理工艺，其特征在于，Ti-Al-Zr-Mo-Cr系β钛合金通过以下方法制得：将Ti-32Mo、Al-62Mo中间合金、纯Cr、纯Al以及海绵钛、海绵锆按照配比混合均匀并散装入炉，随后进行冷坩埚悬浮熔炼，熔炼过程中通入氩气，感应电流为350～400A，电流频率为20～25KHz，待合金完全熔化后继续保持3～5min，冷却得到铸锭，再对铸锭进行开坯锻造以及高温锻造，得到Ti-Al-Zr-Mo-Cr系β钛合金。

4.根据权利要求3所述的一种超高强度Ti-Al-Zr-Mo-Cr系β钛合金的热处理工艺，其特征在于，开坯锻造的开坯温度为1020～1050℃，保温时间为90min，变形量不小于60％。

5.根据权利要求4所述的一种超高强度Ti-Al-Zr-Mo-Cr系β钛合金的热处理工艺，其特征在于，高温锻造的温度为930～950℃，变形量不小于50％。