[发明专利]一种高强度铸造用钛合金及其制备方法

权利要求书

1.一种高强度铸造钛合金，其特征在于，该铸造钛合金的组分为Ti-Al-Sn-Zr-Mo-Cr-Nb-Fe-O，质量百分比组成为：Al：5.2％～6.8％、Sn：1.6％～2.5％、Zr：1.6％～2.5％、Mo：2.2％～4.0％、Nb：0.8％～2.3％、Cr：0.8％～2.2％，Fe：0.1％～0.4％，O：≤0.20、C：≤0.08％、N：≤0.05％、H：≤0.015％，余量为钛。

2.一种高强度铸造钛合金的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将海绵钛、铝豆、铝钼合金、铌钛合金、海绵锆、钛锡合金、金属铬按照质量百分比Al：5.2％～6.8％、Sn：1.6％～2.5％、Zr：1.6％～2.5％、Mo：2.2％～4.0％、Nb：0.8％～2.3％、Cr：0.8％～2.2％，Fe：0.1％～0.4％，O：≤0.20、C：≤0.08％、N：≤0.05％、H：≤0.015％，余量为钛，进行配混料，压制成长条状电极块；

2)将压制好的电极块组焊为长条状电极；

3)将步骤2)制备的条状电极作为自耗电极在真空自耗电弧炉中进行熔炼，获得一次锭；

4)将一次锭倒置并作为自耗电极在真空自耗电弧炉中进行二次熔炼，获得二次锭；

5)将二次锭冷却到400℃以下出炉；

6)将二次锭锻造成铸造母合金电极；

7)进行蜡模制造，并进行修型、组合以及除油；

8)经过面层及背层涂挂、脱蜡工序制备模壳；

9)进行浇注；

10)铸件出炉后待温度冷却至200℃以下时进行清壳；

11)对铸件进行热处理，得到高强度铸造钛合金。

3.根据权利要求2所述的一种高强度铸造钛合金的制备方法，其特征在于，步骤1)中采用压力机压制成长条状电极块。

4.根据权利要求2所述的一种高强度铸造钛合金的制备方法，其特征在于，步骤2)中采用离子焊或真空电子束焊。

5.根据权利要求2所述的一种高强度铸造钛合金的制备方法，其特征在于，步骤3)中熔炼电压为26～32V，熔炼电流为8～10KA。

6.根据权利要求2所述的一种高强度铸造钛合金的制备方法，其特征在于，步骤4)中熔炼的电压为28～36，熔炼电流为10～12KA。

7.根据权利要求2所述的一种高强度铸造钛合金的制备方法，其特征在于，步骤8)中对模壳进行低温焙烧及高温焙烧。

8.根据权利要求7所述的一种高强度铸造钛合金的制备方法，其特征在于，低温焙烧为：先在160～200℃焙烧8～12h，再升温至260～300℃焙烧8～12h，随炉冷却至160～190℃再出炉冷却；高温焙烧为：在480℃～520℃焙烧1～2h，随炉升温至680℃～720℃焙烧1～3h，再随炉升温至1000℃～1040℃焙烧3～5h，强风冷却至280℃后随炉冷却至180℃出炉冷却。

9.根据权利要求2所述的一种高强度铸造钛合金的制备方法，其特征在于，步骤9)中采用真空自耗凝壳炉进行浇注。

10.根据权利要求2所述的一种高强度铸造钛合金的制备方法，其特征在于，步骤11)中热处理制度为：900℃～930℃×2h，空冷+560～590℃×4h，空冷。