[发明专利]一种高韧钛合金及其制备方法

权利要求书

1.一种高韧钛合金，按质量百分比计，包括，Al：4.3%-5.0%；2.5-3.3%Mo；2.0-2.5%Zr；0.1-0.2%Si；0.5-2.2%Cu；余量为Ti和不可避免的杂质；

所述的高韧钛合金为增材制备方法制得，所述增材制备方法包括以下步骤：

1）采用预合金化法或保护气氛混粉法制粉，以使得制得的粉末配比满足所述高韧钛合金的成分要求；

2）在保护气氛下将所述制得的粉末送粉，采用高能束增材制造方式定向沉积钛合金；

3）将增材制造得到的钛合金进行975-985℃/2h/空冷+725-735℃/4h退火条件的热处理；

步骤1）中，铜含量低于1.0%时，采用预合金法制粉；铜含量高于1.0%时，采用保护气氛混粉法制粉，具体为采用预合金粉和铜粉为原料，在惰性气氛的手套箱中进行整个混粉过程。

2.根据权利要求1所述的高韧钛合金，其特征在于，所述高韧钛合金的显微组织为网篮组织，α相的体积分数为75-85%，α相的晶粒大小为1.1-1.4μm。

3.根据权利要求1所述的高韧钛合金，其特征在于，所述高韧钛合金的断裂韧性为125以上，屈服强度为1000MPa以上。

4.一种权利要求1-3任意一项所述的高韧钛合金的增材制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）采用预合金化法或保护气氛混粉法制粉，以使得制得的粉末配比满足所述高韧钛合金的成分要求；

2）在保护气氛下将所述制得的粉末送粉，采用高能束增材制造方式定向沉积钛合金；

3）将增材制造得到的钛合金进行975-985℃/2h/空冷+725-735℃/4h退火条件的热处理；

步骤1）中，铜含量低于1.0%时，采用预合金法制粉；铜含量高于1.0%时，采用保护气氛混粉法制粉，具体为采用预合金粉和铜粉为原料，在惰性气氛的手套箱中进行整个混粉过程。

5.根据权利要求4所述的高韧钛合金的增材制备方法，其特征在于，所述惰性气氛的氧含量为100ppm以下。

6.根据权利要求4所述的高韧钛合金的增材制备方法，其特征在于，所述高能束增材制造方式定向沉积采用激光束，且激光功率选用4-6kW，光斑直径6-10mm，扫描速度10-20mm/s，送粉速率选择800-1200g/h，搭接率35-50%。