一种高强亚稳定β型钛合金棒材及其制备方法

摘要

本发明公开了一种高强亚稳定β型钛合金棒材，由以下原子百分比的成分组成：Al3％，V5％，Mo5％，Cr4％～6％，余量为Ti和不可避免的杂质。另外，本发明还公开了制备该亚稳定β型钛合金棒材的方法，该方法为：一、制备钛合金铸锭；二、开坯锻造制备锻坯；三、墩拔锻造和径向锻造制备半成品钛合金棒材；四、将半成品钛合金棒材经固溶处理和时效处理后得到亚稳定β型钛合金棒材。本发明采用特定的热加工锻造工艺和固溶时效处理制度制备得到的高强亚稳定β型钛合金棒材具有优良的综合力学性能：室温条件下的抗拉强度≥1290MPa，屈服强度≥1190MPa，延伸率≥11％，断面收缩率≥45％。

主权项

一种高强亚稳定β型钛合金棒材，其特征在于，由以下原子百分比的成分组成：Al 3％，V 5％，Mo 5％，Cr 4％～6％，余量为Ti和不可避免的杂质；所述高强亚稳定β型钛合金棒材在室温条件下的抗拉强度≥1290MPa；该高强亚稳定β型钛合金棒材的制备方法为：步骤一、将0级海绵钛、钼粉、Al‑V中间合金和铬片按设计成分混合均匀后压制成电极棒，将多个电极棒焊接成电极，然后将所述电极置于真空电弧熔炼炉中，经过三次熔炼制备得到钛合金铸锭；步骤二、将步骤一中所述钛合金铸锭置于3150T油压机中，在温度为1100℃～1200℃的条件下进行开坯锻造，得到锻坯；步骤三、将步骤二中所述锻坯置于1250T快锻机组中，在温度为850℃～950℃的条件下进行墩拔锻造，得到锻件，然后将所述锻件置于精锻机中，在温度为750℃～850℃的条件下进行径向锻造，得到半成品钛合金棒材；所述径向锻造的过程中采用红外线测温仪监测锻件表面温度，确保径向锻造温度的变化范围在‑10℃～10℃内，所述半成品钛合金棒材的横截面为圆形，所述横截面的直径为85mm～90mm；步骤四、将步骤三中所述半成品钛合金棒材在750℃～800℃的条件下保温30min～60min进行固溶处理，再随炉冷却至500℃～600℃保温2h～8h进行时效处理，然后空冷至室温，得到亚稳定β型钛合金棒材。