[发明专利]一种高Si含量高温钛合金及其制备方法

摘要

一种高Si含量高温钛合金及其制备方法，该钛合金中Si含量大于1.0%、小于1.5%。该钛合金的制备方法是先采用等离子旋转电极雾化法制备出氧含量<0.1%的高品质钛合金粉末，再采用热等静压法对制得的粉末进行成形固结，然后对固结形成的钛合金样品进行等温锻造并后续热处理，其中热等静压烧结温度：920℃≤Ts≤相变温度，升温速率：10～30℃/min，烧结保温时间：3～4小时，烧结压力：120～140MPa，等温锻造的温度为相变点以下30～50℃，总变形量为40～50%。本发明的制备方法简单，工艺易控制，制备的钛合金综合力学性能优异，具有良好的推广应用前景，特别适用于制造使用温度为600℃的钛合金结构件。

主权项

1.一种高Si含量高温钛合金的制备方法，其特征在于：包括制粉、成形固结、热变形加工和热处理，具体步骤如下：步骤一：高品质钛合金粉末的制备首先按以下元素及其质量百分比用量进行配料：Al：5～8wt%，Si：1.0～1.5wt%，Zr：1.5～2wt%，Mo：0.4～1.2wt%，Sn：2～3wt%，余量为Ti；然后采用真空自耗电弧熔炼法制备出棒料，并利用制得的棒料，采用等离子旋转电极雾化法制备出氧含量<0.1%的高品质钛合金粉末；步骤二：热等静压法烧结钛合金粉末采用热等静压法将制备的高品质钛合金粉末进行烧结，精确调控烧结参数，热等静压工艺条件如下：烧结温度Ts：920℃≤Ts≤相变温度升温速率：10～30℃/min烧结保温时间：3～4小时烧结压力：120～140MPa；步骤三：将烧结形成的钛合金样品进行等温锻造等温锻造的温度为相变点以下30～50℃，总变形量为40～50%，锻造后在750～800℃保温2～3小时，再采用相同工艺进行一次等温锻造；步骤四：依据常规钛合金的标准热处理工艺制度进行热处理，制得高Si含量高温钛合金，该高Si含量高温钛合金由以下质量百分比的成分组成：Al：5～8wt%，Si：1.0～1.5wt%，Zr：1.5～2wt%，Mo：0.4～1.2wt%，Sn：2～3wt%，余量为Ti和不可避免的杂质元素。