[发明专利]一种高动态性能近α型钛合金及其制备方法

摘要

本发明公开了一种高动态性能近α型钛合金,按照质量百分比由以下元素组成：Al：5.0％～6.8％，Zr：1.5％～2.4％，Mo：1.0％～1.9％，V：1.5％～2.5％，Fe：0.05％～0.30％，O：0.05％～0.14％，余量为Ti，以上组分质量百分比之和为100％。本发明还公开了钛合金的制备方法。本发明采用纯净化和高均匀化熔炼方法细化了大型铸锭的铸态组织并提高了铸锭成分的微观均匀性，同时通过控制Al和O元素的含量，既保证了WSTi6211F钛合金具有足够的强度，又大幅度提高了WSTi6211F钛合金的塑性和韧性，再结合高温均匀化处理和循环锻造工艺，达到了提高钛合金动态性能的目的。

主权项

1.一种高动态性能近α型钛合金的制备方法，其特征在于，具体按以下步骤实施：步骤1，制备电极块：采用AlMo、AlV、TiFe中间合金与海绵钛和TiO2粉末进行单块电极混料，并压制成电极块；AlMo、AlV、TiFe中间合金与海绵钛和TiO2粉末混合后，各元素的质量百分比为：Al：5.0％～6.8％，Zr：1.5％～2.4％，Mo：1.0％～1.9％，V：1.5％～2.5％，Fe：0.05％～0.30％，O：0.05％～0.14％，余量为Ti，以上组分质量百分比之和为100％；步骤2，制备电极：用夹具夹紧步骤1制得的电极块，采用非钨极氩气保护等离子箱将电极块焊接成圆柱形的电极；步骤3，真空熔炼：将步骤2制备得到的电极，在真空自耗电弧炉中进行3次真空熔炼，得到WSTi6211F钛合金铸锭；步骤4，开坯锻造：对WSTi6211F钛合金铸锭在其相变点以上进行高温开坯锻造，具体为：在80～200℃加热保温后出炉锻造，进行2～3火次镦粗、拔长，每一火次变形量为45％～70％，然后对锻坯进行冷却，冷却方式为空冷或水冷，水冷时间1h以上；步骤5，中间火次锻造：对经步骤4锻造后的WSTi6211F钛合金锻坯在相变点以下进行中间火次锻造，具体为：在20～80℃加热，保温2～3小时，随后进行3～4火次镦粗、拔长，每火次变形量为45％～70％，然后对锻坯进行冷却，冷却方式为空冷或水冷，水冷时间1h以上；步骤6，拔长、摔圆：对经步骤5锻造后的WSTi6211F钛合金锻坯在相变点以下进行拔长与摔圆，即得到高动态性能近α型钛合金，具体为：在40～80℃加热，保温2～3小时，随后进行2～4火次拔长，每火次变形量为45％～70％，然后进行冷却，冷却方式采用空冷；最后在40～80℃加热保温，进行锻坯摔圆，摔圆时应保证有10％以上的变形量，摔圆后采用空冷或水冷。