一种具有近零热膨胀特性的钛合金的制备方法

摘要

本发明公开一种具有近零热膨胀特性钛合金材料的制备方法，该方法实现了在单一合金中获得近零膨胀，不需要通过正负热膨胀材料复合。该类材料结构稳定，易加工，机械性能优异。并且克服了传统真空熔炼法制备钛合金过程中出现的成分偏析，组织不均匀及疏松等缺陷，降低合金制造成本。同时对形成的合金进一步进行热处理和冷轧的操作，使得合金具有了特殊的膨胀性能。本发明方法工艺简单、操作方便、成本低廉、易于实现工业化生产。

主权项

一种具有近零热膨胀特性钛合金材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：1)按质量百分比钛60～73％、铌20～30％、锆1～10％和锡2～10％分别称取平均粒度为1～50μm的钛、铌、锆和锡金属粉末；2)混合步骤1)中的金属粉末，在充入惰性气体的球磨罐内进行高能球磨5～100小时；3)将球磨后的金属粉末装入模具中，然后置入放电等离子烧结炉中，对模具施加10～60Mpa的压力，将所述放电等离子烧结炉的真空度降至3Pa以下后进行烧结，烧结的条件为：升温速率为50～200k/min，烧结温度为1223～1373K，达到烧结温度后保温5～30min，然后随炉冷却至室温，即得到圆柱状钛合金材料；4)将步骤3)得到的钛合金材料在1073～1223K热轧，将钛合金热轧成块状合金；5)将步骤4)得到的块状合金封装在石英管里在1073～1223K的条件下进行24～36小时的热处理，在室温空气中冷却；6)将冷却后的块状合金在室温下沿同一方向进行3％～10％压下量的冷轧，即得到近零膨胀的钛合金。