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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106222486A(43)申请公布日2016.12.14(21)申请号201610878710.3(22)申请日2016.10.08(71)申请人燕山大学地址066004河北省秦皇岛市海港区河北大街西段438号(72)发明人张新宇李俊秦家千马明臻刘日平(74)专利代理机构秦皇岛一诚知识产权事务所(普通合伙)13116代理人续京沙(51)Int.Cl.C22C14/00(2006.01)C22F1/18(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图5页(54)发明名称一种高强度锆钛铝铁钒合金及其制备方法(57)摘要一种高强度锆钛铝铁钒合金,其质量百分比如下:锆的含量为29.5-30.5%,铝的含量为4.5-5.5%,钒的含量为2.5-3.5%,铁的含量为0.5-2.0%,余量为钛和不可避免的杂质。该合金的制备方法主要是将上述原料按照相对百分含量称量,放入非自耗真空熔炼炉熔炼一定次数以保证均匀,得到合金铸锭,再将铸锭放入马弗炉中加热至一定温度,多道次同向热轧至需要的厚度,每次热轧厚度一定,最后得到轧制态合金。本发明以钛锆两种元素为合金主体,通过加入定量铝、钒、铁元素,使其成为具有高强度、高硬度的钛合金,尤其是铁元素的加入,起到了细化晶粒的作用,提高了合金的强度。其屈服强度为1299-1553MPa,抗拉强度为1420-1667MPa,维氏硬度为436-483HV。CN106222486ACN106222486A权利要求书1/1页1.一种高强度锆钛铝铁钒合金,其特征在于:其质量百分比如下:锆的含量为29.5-30.5%,铝的含量为4.5-5.5%,钒的含量为2.5-3.5%,铁的含量为0.5-2.0%,其余为钛和不可避免的杂质。2.权利要求1所述的高强度锆钛铝铁钒合金的制备方法,其特征在于:(1)铸锭:将权利要求1中所述的原材料放入真空非自耗熔炼炉中,于真空度2.0×10-2Pa熔炼至少8遍,每次每个样品熔炼的时间为1-1.5min,得到成分均匀的锆钛铝铁钒合金锭;(2)热轧:将上述锆钛铝铁钒合金铸锭放入马弗炉中并将马弗炉加热至900-1000℃,保温30-60min,随后将合金锭快速转移至轧制机上进行多道次轧制变形;第一次轧制完成后在上述温度保温3-5min,随后快速进行第二次轧制变形,依此循环,每次下压量控制在合金锭初始厚度的9-11%,最后使合金锭变形量达到70%;在最后一道次变形后,将合金板材放置于大气中冷却至室温;将冷却至室温的合金板材表面进行扒皮和表面修磨得到高强度锆钛合金。3.根据权利要求1所述的高强度锆钛铝铁钒合金的制备方法,其特征在于:原材料在加入真空非自耗熔炼炉前需对原材料进行打磨并用超声波清洗,最后用吹风机吹干。2CN106222486A说明书1/4页一种高强度锆钛铝铁钒合金及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及一种锆钛基合金及其制备方法。背景技术[0002]锆和钛在元素中期表中属于同一主族,锆合金和钛合金具有很多相似的特性,如强度高、耐蚀性好、耐热性好、生物相容性好等。金属锆具有中子吸收面积小、高耐蚀性和高熔点(1860℃)等特性,使得其在核工业中得到了广泛的应用。钛合金具有高比强度及优异的高温性能等特性,在机械自动化和航空工业中得到了重要应用。随着锆钛合金种类的不断丰富和发展,锆钛合金作为工程结构件材料逐渐得到关注,其在许多方面尤其是在航空航天工业领域中的应用越来越多。但是,锆钛基合金的铸态组织粗大,导致强度低。发明内容[0003]本发明的目的在于提供一种高强度锆钛铝铁钒合金及其制备方法。本发明主要是以钛锆两种元素为合金主体,通过加入一定量的铝、铁、钒以及进行热加工处理,制备出具有较高强度的锆钛基合金及制备方法。[0004]1、本发明的锆钛铝铁钒合金:[0005]本发明的高强度锆钛铝铁钒合金其化学成分质量百分比为:锆含量为29.5-30.5%,铝的含量为4.5-5.5%,钒的含量为2.5-3.5%,铁的含量为0.5-2.0%,其余为钛和不可避免的杂质。[0006]2、上述锆钛铝铁钒合金制备方法:[0007](1)预处理:对原材料进行打磨并用超声波清洗,最后用吹风机吹干;[0008](2)铸锭:将步骤(1)的原材料混合后放入真空非自耗熔炼炉中,于真空度2.0×10-2Pa熔炼至少8遍,每次每个样品熔炼的时间为1-1.5min,以保证得到成分均匀的锆钛铝铁钒合金锭;[0009](3)热轧:将步骤(2)得到的锆钛铝铁钒合金锭放入马弗炉中并将马弗炉加热至900-1000℃,保温30-60min,随后将合金锭快速转移至轧制机上进行多道次轧制变形;第一次轧制完成后在上述温度保温3-5min,随后快速进行第二次轧制变形,依此循环,每次下压