[发明专利]一种耐高温钛合金

说明书

技术领域

本发明涉及钛合金技术领域，具体地说是一种属于Ti-Al-V-Si-Y系合金的耐高温钛合金。

背景技术

钛及钛合金具有密度小、强度高、耐高温、耐低温、耐腐蚀等许多优点，特别是其比强度，在金属材料中是最高的。所以被广泛用作航空、航天、舰船制造和化工领域的热强材料、结构材料和耐蚀材料。尽管随着经济和社会的发展，钛及钛合金的应用领域越来越广阔，使用量也越来越大。但至今使用量最大、应用前景最好的钛合金仍是在航空航天领域应用的高温钛合金。世界上第一个成功的高温钛合金是Ti-6Al-4V，使用温度为400℃，随后相继研制出IMI550、BT3-1等合金，使用温度稍有提高，达350℃左右，而后各国又研制成功了IMI829、IMI834、Ti-1100、BT28、BT36、Ti600等合金，使用温度达550-600℃，据报道个别合金已达650℃。可见，高温钛合金的发展是非常艰难的。各国研究者都已认识到，发展高温钛合金的主要问题是如何解决热强性和热稳定性之间的矛盾。而在600-650℃以上温度，两者的矛盾几乎达到了难以调和的程度。因此，有专家认为，除非现有的合金化、熔炼工艺、加工工艺出现重大突破，并解决了相应的高温保护涂层问题，否则高温钛合金的耐热温度超过600-650℃是相当困难的。目前的高温钛合金在强度(室温和高温强度)和热强性能(高温蠕变强度和持久强度)方面都能够达到比较满意的结果，但往往是热稳定性不够理想，表现为钛合金在高温环境的使用过程中性能明显降低，其原因在于：第一，追求强度而采用高合金化，使合金长时间工作后脆性相析出机率增大，导致组织不稳定；第二，高温下氧的渗入，在合金表面形成一个富氧层，导致了合金表面的不稳定。这两种不稳定因素合称为热不稳定性。为解决以上问题，目前看来Si元素是高温钛合金中必不可少的重要元素之一，近些年来，对钛合金中的硅化物作了大量的研究，结果表明，加少量Si可大大提高合金高温抗蠕变性能，并能提高任何温度下的强度。弥散分布的硅化物颗粒对位错的运动有阻隔作用，这一位错滑移受阻机制的认识使一系列新型高温钛合金的设计获得成功。高温钛合金发展的另一重要趋势是稀土元素的应用。而在中国，由于具有稀土资源优势，加上稀土元素在钛合金中具有强烈脱氧作用和形成高熔点化合物的特点，所以稀土元素在高温钛合金中得到了广泛应用。发明内容

本发明的目的是提供一种耐高温钛合金。具体的是属于Ti-Al-V-Si-Y系合金，名义成分为Ti-6Al-4V-0.1Si-0.2Y。

本发明的目的是这样实现的：一种耐高温钛合金，其特征是：所述钛合金成份及重量百分比为：Al：5.8％-6.3％，V：4.5％-4.5％，Si：0.1％-0.5％，：稀土Y元素0.1-0.5％，不可避免的杂质≤0.1，余量为金属Ti。

本发明的目的还包括：所述钛合金成份及重量百分比为：Al：5.8％-6.3％，V：4.5％-4.5％，Si：0.1％-0.4％，：稀土Y元素0.1-0.4％，不可避免的杂质≤0.1，余量为金属Ti。