[发明专利]一种高强韧双尺度结构钛合金及其制备方法与应用

摘要

本发明属于合金加工技术领域，公开了一种高强韧双尺度结构钛合金及其制备方法与应用。所述钛合金成分体系为Ti-Nb-Cu-Co-Al，各元素的原子百分比为Ti58～70％，Nb9～16％，Cu4～9％，Co4～9％，Al2～8％；其微观组织结构包括微米晶等轴bcc β-Ti和超细晶等轴bcc β-Ti双尺度共存，同时微米晶板条fcc CoTi₂和超细晶等轴fcc CoTi₂双尺度共存，或超细晶板条fcc CoTi₂孪晶沿着双尺度基体边界分布，双尺度基体为微米晶bcc β-Ti内弥散分布纳米针状马氏体α′相。所得钛合金的力学性能具有极大的提升，可用于航天航空、兵器、体育器材等领域。

主权项

一种高强韧双尺度结构钛合金，其特征在于，所述钛合金的成分体系表示为：Ti‑MR‑Ma‑Mb‑Mc，其中MR为Nb、Ta、Mo或V在β‑Ti相稳定和提高β‑Ti熔点的元素；Ma‑Mb为Cr‑Co、Cu‑Co、Cu‑Ni、Fe‑Co、Fe‑In、Fe‑V、Fe‑Ga、Fe‑Sn或FeGa相互固溶的元素；Mc为Al、Sn、Ga、In、Bi或Sb在α‑Ti相稳定的元素；其微观组织结构包括两相组织均为双尺度共存分布，即微米晶等轴bccβ‑Ti和超细晶等轴bccβ‑Ti双尺度共存，同时微米晶fcc MbTi₂和超细晶等轴fcc MbTi₂双尺度共存；或其微观组织结构包括超细晶fcc MbTi₂孪晶沿着双尺度基体边界分布，双尺度基体为微米晶bccβ‑Ti内弥散分布纳米针状马氏体α′相。