[发明专利]一种高强耐腐蚀钛合金及其制备方法

说明书

本发明提供一种高强耐腐蚀钛合金及其制备方法，按质量含量计，钛合金包括Al2.0～3.5％、Zr(0,50％]、V1.5～3.0％和余量的Ti。本发明严格控制各元素的含量，提升钛合金的力学性能，同时Zr的添加使得钛合金在大多数酸、碱、盐的介质中均有优异的耐蚀能力，并且还可以通过固溶强化、细晶强化机制提升合金的力学性能，Zr对Ti合金有明显的性能补足与提升作用。实验结果表明，本发明提供的高强耐腐蚀钛合金的抗拉强度相比传统钛合金的抗拉强度提高幅度高达122.5％，耐腐蚀性相比传统钛合金提高71.07％。

技术领域

本发明涉及钛合金技术领域，特别涉及一种高强耐腐蚀钛合金及其制备方法。

背景技术

钛在地壳中的存量相对丰富，占地壳总重量的0.42％，分布范围广，含钛矿物多，随着冶炼技术的提高，其冶炼技术越来越成熟，提炼成本也日益降低。钛金属有两种晶型，在882℃时发生同素异构转变，由低温密排六方结构的α相转变为高温体心立方结构的β相。

钛合金以其高比强度、高比模量、耐腐蚀等一系列优势，具有广泛的应用优势，在海洋工程、航空航天、生物医学、冶金、化工、轻工等诸多领域均得到重视。

钛合金以其优异的冷加工性，在压力容器壳体领域中广泛应用。但作为压力容器壳体常用的传统钛合金来讲，其强度和耐腐蚀性不能满足日益苛刻的压力容器服役标准。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种高强耐腐蚀钛合金及其制备方法。本发明提供的钛合金具有良好的耐腐蚀性，并且强度高，满足压力容器壳体的用合金要求。

本发明提供了一种高强耐腐蚀钛合金，按质量含量计，包括Al 2.0～3.5％、Zr(0,50％]、V1.5～3.0％和余量的Ti。

优选的，所述高强耐腐蚀钛合金包括Al 2.0～3.5％、Zr 5～30％、V1.5～3.0％和余量的Ti。

优选的，所述高强耐腐蚀钛合金含有板条状α相组成的网篮组织；所述板条状α相的宽度为0.7～3.02μm。

本发明还提供了上述技术方案所述的高强耐腐蚀钛合金的制备方法，包括以下步骤：

(1)将合金原料熔炼后得到铸态合金坯；

(2)将所述步骤(1)得到的铸态合金坯进行退火处理，得到高强耐腐蚀钛合金。

优选的，所述步骤(1)中熔炼为真空电弧熔炼，所述真空电弧熔炼的温度为2000～2500℃。

优选的，所述步骤(1)中熔炼次数在5次以上。

优选的，所述熔炼为电弧熔炼。

优选的，所述步骤(2)中退火处理的保温温度为600～700℃，退火处理的保温时间为2.5～3.5h，退火处理的冷却方式为随炉冷。

优选的，退火处理后，将所述退火态合金坯去除表面氧化皮，得到高强耐腐蚀钛合金。