[发明专利]一种高温钛合金及其制备方法

权利要求书

1.一种高温钛合金，其特征在于，所述高温钛合金由下述方法制备得到：

将原料制成铸锭后，经锻造和热处理的步骤，即制得所述高温钛合金；

所述铸锭由下述重量百分含量的成分组成：Al 6％-7％，Sn 2％-3％，Zr 8％-10％，Mo0.3％-0.7％，W 0.5％-1.5％，Nb 0.5％-1.5％，Si 0.2％-0.3％，Er 0.05％-0.2％，余量为Ti和不可避免的杂质；

所述高温钛合金在650℃时:抗拉强度≥650MPa，屈服强度≥580MPa，延伸率≥12％；

所述锻造温度为950℃-1050℃；

所述锻造包括至少两火次多向锻造，所述两火次多向锻造包括下述步骤：

1)将需要加工的钛合金升温至锻造温度后，保温30-50min，然后进行第一火次多向锻造；

2)将步骤1)所得钛合金回火保温5-15min，然后进行第二火次多向锻造，空气中冷却；

所述第一火次多向锻造和/或第二火次多向锻造的步骤为：轴锻变形量为30～50％，拔长变形量为20～40％；

所述第一火次多向锻造和/或第二火次多向锻造结束时钛合金的温度≥900℃，应变速率≤1s^-1。

2.根据权利要求1所述的高温钛合金，其特征在于，所述高温钛合金在室温时，抗拉强度≥1100MPa，屈服强度≥990MPa，延伸率≥8％。

3.一种制备权利要求1或2所述的高温钛合金的方法，其特征在于，所述方法包括：

将原料制成铸锭后，经锻造和热处理步骤，即制得所述高温钛合金；

所述热处理步骤包括固溶处理，所述固溶处理为在920℃-980℃的温度下至少处理30min；

所述锻造温度为950℃-1050℃；

所述锻造包括至少两火次多向锻造，所述两火次多向锻造包括下述步骤：

1)将需要加工的钛合金升温至锻造温度后，保温30-50min，然后进行第一火次多向锻造；

2)将步骤1)所得钛合金回火保温5-15min，然后进行第二火次多向锻造，空气中冷却；

所述第一火次多向锻造和/或第二火次多向锻造的步骤为：轴锻变形量为30～50％，拔长变形量为20～40％；

所述第一火次多向锻造和/或第二火次多向锻造结束时钛合金的温度≥900℃，应变速率≤1s^-1。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述固溶处理为在940℃-950℃的温度下处理60-180min。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述固溶处理结束后进行空气冷却或水冷却。

6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述热处理还包括人工时效处理，所述人工时效处理在固溶处理结束后，所述人工时效处理为在650℃-750℃处理至少3h后空气冷却至室温。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述人工时效处理为在700℃处理4h后空气冷却至室温。

8.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述锻造温度为980℃-1020℃。

9.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述将原料制成铸锭的操作包括利用真空自耗电弧炉和/或电子束冷床炉和/或磁悬浮进行熔炼的步骤。

10.一种高温钛合金，其特征在于，其由权利要求3-9中任一项所述的方法制备。