[发明专利]一种高强度高韧性亚稳态β钛合金及其制备方法

权利要求书

1.一种高强度高韧性亚稳态β钛合金，其特征在于，该合金为Ti-Al-Mo-V-Cr-Zr六元体系，各元素的质量百分比为：4.4～4.8％的Al，8.6～9％的Mo，3.4～3.8％的V，1.6～2％的Cr，1～1.4％的Zr，余量为Ti及其它一些不可避免的杂质，所述亚稳态β钛合金的屈服强度大于1500MPa；

所述高强度高韧性亚稳态β钛合金的制备方法，包括以下步骤：

步骤1、将各原料按照质量百分比混合均匀；

步骤2、在氩气气氛下，对步骤1形成的合金混合物进行多次熔炼，冷却后得到铸锭；

步骤3、将铸锭高温均质化处理；

步骤4、对步骤3得到均质化处理的铸锭在双相区或单相区进行热轧，累计轧制变形量为80～90％，轧制完成后冷却至室温；

步骤5、将热轧后的铸锭在两相区进行热处理，得到亚稳态β钛合金；

所述热处理的过程如下，将热轧后的铸锭升温至两相区保温进行固溶处理，固溶处理后冷却至室温，然后对铸锭进行时效处理，再冷却至室温；

所述固溶处理的温度为750～790℃，固溶时间为1～3h；

所述时效处理的温度为450～600℃，时效时间为1.5～6h。

2.根据权利要求1所述的高强度高韧性亚稳态β钛合金，其特征在于，步骤2中所述熔炼的具体方法如下：

所述熔炼过程中感应电流为450～500A，电流频率为20～25KHz，待合金混合物完全熔化后保持3～5min，冷却后得到铸锭，然后将铸锭翻面继续熔炼，熔炼次数≥7。

3.根据权利要求1所述的高强度高韧性亚稳态β钛合金，其特征在于，步骤3中所述均质化处理温度为1000～1200℃，时间为1～2h。

4.根据权利要求1所述的高强度高韧性亚稳态β钛合金，其特征在于，步骤4中所述双相区的温度为760～790℃，每轧制道次后回炉保温，保温时间2～5min。

5.根据权利要求1所述的高强度高韧性亚稳态β钛合金，其特征在于，步骤4中所述单相区的温度为820～850℃，每轧制道次后回炉保温，保温时间2～5min。

6.根据权利要求1所述的高强度高韧性亚稳态β钛合金，其特征在于，所述冷却方式为水冷或空冷。