一种热强损伤容限型钛合金及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利(10)授权公告号(10)授权公告号CNCN102260806102260806B(45)授权公告日2014.10.29(21)申请号201110185454.7(56)对比文件CN101967569A,2011.02.09,说明书第(22)申请日2011.07.04[0027]段-第[0038]段.(73)专利权人西安西工大超晶科技发展有限责国家技术监督局.钛及钛合金牌号和任公司化学成分.《中华人民共和国国家标准GB/地址710016陕西省西安市经济技术开发区T3620.1-94》.1994,续表1.凤城七路国家技术监督局.钛及钛合金牌号和(72)发明人张利军周中波白钰刘娣化学成分.《中华人民共和国国家标准GB/王幸运田军强朱鹏超薛祥义T3620.1-94》.1994,续表1.常辉审查员田刚(74)专利代理机构西安通大专利代理有限责任公司61200代理人徐文权(51)Int.Cl.C22C14/00(2006.01)C22C1/02(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书7页说明书7页附图1页附图1页(54)发明名称一种热强损伤容限型钛合金及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种热强损伤容限型钛合金及其制备方法，该合金按照质量百分比，包含的组分为：5.8-7.2％Al；2.8-3.8％Mo；1.6-2.5％Nb；1.6-2.5Sn；1.6-2.5％Zr；0.15-0.25％Si；其余为Ti。该合金的制备方法包括：配料及电极压制、电极制备、制备一次锭、制备二次锭、制备铸锭，最后熔炼完成后铸锭要求冷却到200℃以下出炉。采用本发明的制备方法得到的钛合金所生产的零件在350℃～550℃的高温强度、断裂韧性等性能明显高于目前使用的TC11热强钛合金，同时零件的塑性、冲击等性能方面与TC11热强钛合金在一个数量级别，并具有较高的室温强度和更好的热加工工艺性。这些性能开阔了该种钛合金及其零件在航空发动机中的应用范围，提高了使用效率，降低了成本，具有很好的应用前景。CN102260806BCN10268BCN102260806B权利要求书1/1页1.一种热强损伤容限型钛合金，其特征在于，按照质量百分比，由以下组分组成：5.8-7.2％Al；2.8-3.8％Mo；1.6-2.5％Nb；1.6-2.5％Sn；1.6-2.5％Zr；0.15-0.25％Si；其余为Ti；以上组分具体选用海绵钛、Al-Mo中间合金、Ti-Nb或Al-Nb中间合金、Ti-Sn中间合金、Ti-Si或Al-Si中间合金、纯金属Zr。2.一种权利要求1所述热强损伤容限型钛合金的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)按照组分含量进行混料，使用压力机及模具压制为电极块；2)采用真空等离子焊、氩气保护等离子焊或真空电子束焊将步骤1)压制好的电极块组焊为长条状电极；3)用步骤2)制得的长条状电极作为自耗电极在真空自耗电弧炉中进行熔炼获得一次锭；4)将一次锭倒置并作为自耗电极在真空自耗电弧炉中进行二次熔炼获得二次锭；5)将二次锭倒置并作为自耗电极在真空自耗电弧炉中进行三次熔炼获得成品铸锭；6)熔炼完成后将成品铸锭冷却到200℃以下出炉。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤3)中，熔炼电流5～12KA，熔炼电压控制在26～45V。4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤4)中，熔炼电流6～15KA，熔炼电压控制在26～45V。5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤5)中，熔炼电流6～20KA，熔炼电压控制在26～45V。2CN102260806B说明书1/7页一种热强损伤容限型钛合金及其制备方法技术领域[0001]本发明属于合金技术领域，涉及一种钛合金，尤其是一种热强损伤容限型钛合金及其制备方法。背景技术[0002]钛合金作为一种轻金属合金材料，具有比强度高、高比模量、高韧性、耐腐蚀等一系列优点，广泛应用于飞机机体结构件及其航空发动机的生产制造，且随着航空航天器设计技术的发展，对高性能钛合金的需求量也越来越大，航空航天飞行器中钛合金的用量已经成为衡量其先进程度的重要标志之一。[0003]50年代的朝鲜战争，美国飞机在战场被击落击伤近1000架，60年代的越南战争，美国飞机的损失更加惨重，累计4000多架。两次大的战争美国的财力损失很大，但大大促进了美国钛工业和钛加工技术的发展。美国在总结越南战争中飞机事故时发现，飞机机体结构常常出现一种低应力的断裂事故，即构件的工作应力低于材料的屈服强度而发生的脆性断裂事故。经材料和力学家的分析发现，构件内部常常存在一种宏观尺度裂纹。这种裂纹有可能是铸造、锻造、热处理，甚至机械加工产生的。因此，这种带有裂纹的构件使用时的安全性、可靠性