[发明专利]一种具有负热膨胀特性的钛钽合金板材及其制备方法

权利要求书

1.一种具有负热膨胀特性的钛钽合金板材，其特征在于：所述钛钽合金板材由钛、钽两种元素组成，其钛钽合金通式为Ti100-xTax，其中x为原子百分比，x=27%，其制备过程中最后一步加工工序是在室温下轧制，板材温度始终保持在室温附近；

按照原子百分比的含量为钛73%，钽27%制备具有负热膨胀特性的钛钽合金板材，具体制备方法如下：

步骤一：原料预处理：取高纯钛和高纯钽原料颗粒，按照原子百分比的含量为钛73%，钽27%称量，将原料用酒精溶液清洗并在80℃充分干燥，将原料放入非自耗真空电弧炉的坩埚中；

步骤二：熔炼钛钽合金：依次打开非自耗真空电弧炉配备的机械真空泵和分子泵，抽真空至5ⅹ10-3Pa以下，充入高纯氩气，充入氩气压强为0.5ⅹ10-1Pa，重复抽真空和充氩气操作共5次，在2600℃~2900℃熔炼成为钛钽合金铸锭，将铸锭翻转、重熔，熔炼次数共计6次，冷却至室温，打开炉门，取出铸锭；

步骤三：成分均匀化处理：将所得钛钽合金铸锭切割成厚度为10mm的板材，封装在石英管中，抽真空至5ⅹ10-3Pa，充入高纯氩气，充入氩气压强为0.5ⅹ10-1Pa,在1000℃进行均匀化热处理，保温时间24小时，在水中淬火冷却；

步骤四：热轧加工及固溶处理：将均匀化热处理后的板材在850℃进行热轧成形，每道次热轧压下量为20%，整体热轧变形量为80%，热轧至2mm厚，在空气中冷却，将板材封装在石英管中，抽真空至5ⅹ10-3Pa，充入高纯氩气，充入氩气压强为0.5ⅹ10-1Pa，在950℃进行固溶处理，保温时间30分钟，在水中淬火冷却；

步骤五：将经过热轧和固溶处理的板材沿长度方向进行冷轧加工，每道次压下量为5%，整体冷轧变形量为50%，即得到厚度为1mm的负热膨钛钽合金板材；

步骤六：在冷轧板材上切割15ⅹ3ⅹ1mm的长方体样品，使用热机械分析仪测试室温至400℃的热膨胀曲线；

所述酒精溶液的纯度为95%或99%。