專利名稱：：一種含硼超高強度鈦合金的制作方法
技術領域：
：本發明涉及高強度鈦合金領域，特別提供了一種含硼超高強度鈦合金。
背景技術：
：鈦在地殼中的含量為0.63%,居地球各種元素的第九位，按金屬元素計為第七位，而按金屬結構材計，僅次于鋁、鐵、鎂而居第四位。金屬鈦的生產方法是對金紅石礦物進行氯化處理，形成四氯化鈦，然后再用鈉或鎂還原(分別為Huntor和Kroll法)，將所得到的海綿鈦添加合金元素并壓實成電極，再用真空自耗電極弧法熔煉。一般是將所得到的鈦錠重熔一次或兩次，再熱加工和冷加工成厚板、薄板、棒材、管材與型材等，最后深加工成各種實用形狀的零件。鈦及其合金的密度為4.5g/cr^左右，僅為鋼的58%。鈦合金的比強度、比剛度髙，抗腐蝕性能和結合性能良好，高溫力學性能、抗疲勞和蠕變性能都很好，具有優良的綜合性能，是一種新型的、很有發展潛力和應用前景的結構材料。隨著科學技術的發展，鈦合金在國防、民用等方面有了進一步的應用。目前代表國際先進水平、并在飛機上獲得實際應用的高強度鈦合金主要有亞穩定p型合金Ti-15-3，P21S，近p型合金Ti-1023和a訓p型兩相鈦合金VT22。傳統高強度鈦合金(如Ti-1023、VT22),室溫強度能夠達到1100MPa。本發明合金在塑性沒有明顯降低的情況下，強度能夠達到1400MPa級別。該合金應用后，在滿足承力條件情況下，能夠明顯減輕結構件重量，與傳統1100MPa強度級別鈦合金相比，減重達20%。該合金可以用于各種需要高強度材料的部位，如飛機起落架承力臂、大型承重件，35(TC以下用發動機用材料等。
發明內容本發明的目的是提供一種含硼超高強度鈦合金。本發明提供了一種含硼超高強度鈦合金，該合金成分的質量百分數為A14.0~7.0，Mo4.3~6.3，V4.0~6.0，Cr1.5~5.0,Fe0.5~1.5,B0.05~0.15，Ti余量；其中雜質含量OO.l，Cr與Fe含量之和小于等于Mo含量。本發明提供的含硼超高強度鈦合金，該合金成分的質量百分數為Al4.7~5.8，Mo4.9~6.0，V4.5~5.5，Cr2.5~3.5，Fe0.6~1.3，B0.07~0.13，Ti余量；其中雜質含量OO.l，Cr與Fe含量之和小于等于Mo含量。本發明提供了一種含硼超高強度鈦合金的制備方法，其特征在于所述合金用真空自耗電弧爐熔煉3次，11001200'C開坯，測定相變點，在相變點以上203(TC變形2次，相變點以下204(TC變形1次，然后進行熱處理。本發明鈦合金性能楊氏模量E為112Gpa;剪切模量G為43.3Gpa;泊松比H為0.30。本發明合金在塑性沒有明顯降低的情況下，強度能夠達到1400MPa級別。該合金應用后，在滿足承力條件情況下，能夠明顯減輕結構件重量，與傳統1100MPa強度級別鈦合金相比，減重達20%。該合金可以用于各種需要高強度材料的部位，如飛機起落架承力臂、大型承重件，35(TC以下用發動機用材料等。具體實施例方式實施例1本發明Ti-5.25Al-5.3Mo-5V-3Cr-0.95Fe-0.1B(No.l)合金采用真空自耗電弧爐，進行3次熔煉，115(TC開坯，測定相變點，在相變點以上25。C變形2次，相變點以下3(TC變形1次，然后進行熱處理。表l不同熱處理制度的比較熱處理制度屈服強度(MPa)抗拉強度(MPa)延伸率(%)面縮(%)820°C,2h，AC+550°C，4h，AC143515009.030.8800°C,2h，AC+500。C，4h,AC145015558.826.5由表1可知，本發明Ti-5.25Al-5.3Mo-5V-3Cr-0.95Fe-0.lB合金的屈服強度和抗拉強度都在1400MPa以上，比傳統鈦合金強度高。實施例2本發明Ti-5.25Al-5.3Mo-5V-3Cr-0.95Fe-0.1B(No.l)合金和Ti-1023合金分別采用真空自耗電弧爐，進行3次熔煉，115(TC開坯，測定相變點，在相變點以上25'C變形2次，相變點以下3(TC變形1次，然后進行熱處理。表2本發明No.l合金和Ti-1023合金的比較合仝屈服強度(MPa)抗拉強度(MPa)延伸率(%)面縮(%)Ti-102398010201250Ti-5.25Al-5.3Mo-5V-3Cr-0.95Fe-0.lB149015608.518.5由表2可知，本發明Ti-5.25Al-5.3Mo-5V-3Cr-0.95Fe-0.lB合金的屈服強度和抗拉強度比傳統鈦合金(Ti-1023)高。實施例3本發明Ti-5.25Al-5.3Mo-5V-3Cr-0.95Fe-0.1B(No.l)合金和VT22合金分別采用真空自耗電弧爐，進行3次熔煉，115(TC開坯，測定相變點，在相變點以上25'C變形2次，相變點以下3(TC變形1次，然后進行熱處理。表3本發明No.l合金和VT22合金的比較<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>由表3可知，本發明Ti-5.25Al-5.3Mo-5V-3Cr-0.95Fe-0.1B合金的屈服強度和抗拉強度比傳統鈦合金(VT22)高。權利要求1、一種含硼超高強度鈦合金，其特征在于該合金成分的質量百分數為Al4.0～7.0，Mo4.3～6.3，V4.0～6.0，Cr1.5～5.0，Fe0.5～1.5，B0.05～0.15，Ti余量；其中雜質含量O<0.1，Cr與Fe含量之和小于等于Mo含量。2、按照權利要求1所述含硼超高強度鈦合金，其特征在于該合金成分的質量百分數為Al4.7~5.8，Mo4.9~6.0，V4.55.5，Cr2.5~3.5，Fe0.6~1.3，B0.07~0.13，Ti余量；其中雜質含量OO.l，Cr與Fe含量之和小于等于Mo含量。3、一種權利要求1所述含硼超高強度鈦合金的制備方法，其特征在于所述合金用真空自耗電弧爐熔煉3次，1100120(TC開坯，測定相變點，在相變點以上203(TC變形2次，相變點以下204(TC變形1次，然后進行熱處理。全文摘要本發明提供了一種含硼超高強度鈦合金，該合金成分的質量百分數為Al4.0～7.0，Mo4.3～6.3，V4.0～6.0，Cr1.5～5.0，Fe0.5～1.5，B0.05～0.15，Ti余量；其中雜質含量O＜0.1，Cr與Fe含量之和小于等于Mo含量。本發明鈦合金在塑性沒有明顯降低的情況下，強度能夠達到1400MPa級別。該合金應用后，在滿足承力條件情況下，能夠明顯減輕結構件重量，與傳統1100MPa強度級別鈦合金相比，減重達20％。該合金可以用于各種需要高強度材料的部位，如飛機起落架承力臂、大型承重件，350℃以下用發動機用材料等。文檔編號C22C14/00GK101451205SQ20071015863公開日2009年6月10日申請日期2007年11月30日優先權日2007年11月30日發明者劉羽寅,杰官,雷家峰申請人:中國科學院金屬研究所