[发明专利]一种高强度钛合金板及其制备方法

权利要求书

1.一种高强度钛合金板，其特征在于：所述合金的各组分质量百分含量为：Al  7-8％、Ni  3-4％、Cu 0.9-1％、V 0.3-0.4％、Bi 0.2-0.3％、Si 0.4-0.5％、Sn 0.2-0.3％、Mo  0.09-0.1％、Fe 0.03-0.04％、Co 0.03-0.04％、Cr 0.02-0.03％、Pr 0.01-0.02％、Y 0.01-0.02％，余量为钛及不可避免的非金属夹杂。

2.如权利要求1所述的高强度钛合金板，所述合金的各组分质量百分含量为：Al  7％、Ni  3％、Cu 0.9％、V 0.3％、Bi 0.2％、Si 0.4％、Sn 0.2％、Mo 0.09％、Fe 0.03％、Co 0.03％、Cr 0.02％、Pr 0.01％、Y 0.01％，余量为钛及不可避免的非金属夹杂。

3.如权利要求1所述的高强度钛合金板，所述合金的各组分质量百分含量为：Al  8％、Ni  4％、Cu 1％、V 0.4％、Bi 0.3％、Si 0.5％、Sn 0.3％、Mo 0.1％、Fe 0.04％、Co 0.04％、Cr 0.03％、Pr 0.02％、Y 0.02％，余量为钛及不可避免的非金属夹杂。

4.如权利要求1所述的高强度钛合金板，所述合金的各组分质量百分含量为：Al  7.5％、Ni  3.5％、Cu 0.95％、V 0.35％、Bi 0.25％、Si 0.45％、Sn 0.25％、Mo 0.095％、Fe 0.035％、Co 0.035％、Cr 0.025％、Pr 0.015％、Y 0.015％，余量为钛及不可避免的非金属夹杂。

5.如权利要求1所述的高强度钛合金板，所述合金的各组分质量百分含量为：Al  7.3％、Ni  3.3％、Cu 0.98％、V 0.33％、Bi 0.28％、Si 0.43％、Sn 0.28％、Mo 0.093％、Fe 0.038％、Co 0.033％、Cr 0.028、Pr 0.013％、Y 0.016％，余量为钛及不可避免的非金属夹杂。

6.一种高强度钛合金板的制备方法，其特征在于：所述合金的各组分质量百分含量为：Al  7-8％、Ni  3-4％、Cu 0.9-1％、V 0.3-0.4％、Bi 0.2-0.3％、Si 0.4-0.5％、Sn 0.2-0.3％、Mo  0.09-0.1％、Fe 0.03-0.04％、Co 0.03-0.04％、Cr 0.02-0.03％、Pr 0.01-0.02％、Y 0.01-0.02％，余量为钛及不可避免的非金属夹杂，

所述方法包括以下步骤：

（1）按照钛合金组分进行配料和混料，并压制成块状电极，采用真空自耗电弧炉进行熔炼，然后铸成合金铸锭，

（2）对上述合金铸锭进行均匀化退火处理，首先将合金铸锭加热至1050℃，保温时间为20小时；后降温至920℃，保温时间为8小时；之后以100℃/小时缓慢降温至室温，

（3）对上述进行均匀化退火后的合金铸锭进行锻造，始锻温度为1000℃、终锻温度为950℃，锻造后合金铸锭在900℃，保温8小时；

（4）将锻造后的合金铸锭进行热轧，热轧温度880℃，道次变形量15％，总变形量大于70％，热轧制后空冷至室温，之后对板进行去应力退火700℃，保温5小时，

（5）冷轧：先除去热轧后板表面的氧化膜，然后对板材进行第一道次冷轧使板材的厚度减少6％，对冷轧后的板材进行中间退火处理，中间退火温度为640℃，中间退火时间为保温6小时，对退火后的板材再次进行冷轧使板材的厚度减少6％，重复执行中间退火和冷轧步骤，直到使板材达到要求的尺寸；

（6）对板材进行淬火处理，将板材以120℃/小时的升温速率达到淬火温度920℃进行水淬处理；

（7）将淬火后的板材加热至480℃，保温4小时，而后降温至380℃保温3小时，

（8）热处理后对板材表面进行处理，首先选择多棱型250目刚玉砂进行表面粗化处理，再采用碱性氢氧化物83％，螯合剂6％，乙二醇4％、氯化镍1％，氯化铵1％，三羟基苯5％的表面活化剂混合物的热溶液对加工后的钛合金板材表面进行活化处理，对活化后的板材进行热喷涂WC系金属陶瓷； WC系金属陶瓷颗粒大小为400μm，通过喷枪使WC系金属陶瓷在板材上沉积成耐磨涂层，WC系金属陶瓷成分为：WC 30-35份，Ni 7-9份，Fe 3份，Mo 1-3份，Zn 1-2份，

（9）板材表面进行处理后，将板材加热至950℃，保温5小时，而后以80℃/小时降温至390℃保温4小时，再以15℃/小时降温至300℃保温3小时，后随炉冷却至室温得到最终的钛合金板材。