[发明专利]一种高强钛合金及其制备方法

权利要求书

1.一种高强钛合金，其特征在于：所述高强钛合金为Ti-Al-V-M高强钛合金，按质量百分比由下述原料组成：

Al5～6%，V 1.0～2.0%，Mo 1～1.5%，Ni 0.5～1.0%，Sn 0.5～1.0%，Zr 0.5～1.0%，余量为Ti。

2.根据权利要求1所述的高强钛合金，其特征在于：所述高强钛合金为带有网篮特征的魏氏组织，初生β晶粒清晰可见，内部为片层α相以及残留的细小的β相。

3.一种高强钛合金的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

（1）原料的准备

按权利要求1或2所述的原料备料，原料纯度均高于99 wt%，将上述原料表面打磨去除氧化皮，然后分别用丙酮、乙醇进行超声清洗至少5 min，然后按各元素质量分数精确称量，以供合金熔炼使用；

（2）合金的熔炼

使用真空非自耗电弧炉，将清洗后的原料放置在水冷铜坩埚中，并将一块纯钛锭放在其中一个坩埚中，使用机械泵将炉体真空度抽至5Pa以下，然后开启自动真空，将真空度抽至5 × 10^-3Pa以下，关闭自动真空；

充入作为保护气氛的氩气至炉体内气压接近0.05 MPa左右，同时也保证熔炼过程中不会放电；首先熔炼纯钛锭一段时间，以消除炉腔内残余的氧气，随后将钨极调至离原料附近启动引弧，在原料完全熔化为液态后，继续熔炼，然后关闭电流，待合金冷却后将其翻转；如此反复以上操作数次，以获得成分均匀的合金。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：熔炼纯钛锭3min以消除炉腔内残余的氧气，随后将钨极调至离原料1-2mm左右启动引弧。

5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：熔炼的温度为2500～3000℃。

6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：继续熔炼2～4min。

7.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：熔炼反复进行6～10次，确保得到的铸锭成分均匀。