CN103436736B

CN103436736B - 一种高强度高弹性模量钛基复合材料的制备方法

Info

Publication number: CN103436736B
Application number: CN201310435646.8A
Authority: CN
Inventors: 戚运莲; 曾立英; 侯智敏; 赵彬; 洪权; 毛小南; 赵军; 刘时兵; 谢华生
Original assignee: Northwest Institute for Non Ferrous Metal Research; Shenyang Research Institute of Foundry Co Ltd
Current assignee: Northwest Institute for Non Ferrous Metal Research; Shenyang Research Institute of Foundry Co Ltd
Priority date: 2013-09-22
Filing date: 2013-09-22
Publication date: 2015-06-10
Anticipated expiration: 2033-09-22
Also published as: CN103436736A

Abstract

本发明公开了一种高强度高弹性模量钛基复合材料的制备方法，所述高强度高弹性模量钛基复合材料由以下质量百分含量的成分组成：Al5.5%～6.5%，V3.5%～5.5%，Y0.1%～0.2%，B0.2%～2.0%，C0.2%～2.0%，余量为钛和不可避免的杂质；其制备方法为：一、制备TiB中间合金；二、制备TiC中间合金；三、将海绵钛、铝豆、钇、AlV合金、TiB中间合金和TiC中间合金混合压制成电极块，预熔炼，反复熔炼；四、浇铸铸棒；五、热等静压处理。本发明通过制备中间合金，从而使增强相TiB和TiC的体积分数和分布可控，使复合材料的组织和性能可控；通过预熔炼和重熔，使复合材料成分均匀。

Description

一种高强度高弹性模量钛基复合材料的制备方法

技术领域

本发明属于钛基复合材料制备技术领域，具体涉及一种高强度高弹性模量钛基复合材料的制备方法。

背景技术

钛合金具有密度小、比强度高、抗腐蚀性能强，以及良好的高温和低温力学性能，是一种优良的结构材料，已广泛应用于航空、航天、军事、民用等各个领域。随着航空、航天和尖端武器的发展，钛合金铸件得到越来越多的应用。尤其是近年来钛精密铸造技术的发展，使得批量铸造生产一些结构复杂的装备零件成为可能。采用这一近净成型技术可以提高材料利用率，缩短生产周期，使装备零件的制造成本大大降低。目前我国航空航天工业的钛铸件80%以上采用Ti-6A1-4V（TC4）合金。

相对于其它高强工程材料，钛合金的弹性模量低约为钢的1/2，一般在110GPa～125GPa之间。使得按照刚度设计的结构件比按强度设计的零件要显得厚大笨重一些。而对于细长和薄壁零件，由于钛合金刚性差，在使用过程中容易变形，因此如何提高钛合金的综合性能是研究者一直关心的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种高强度高弹性模量钛基复合材料的制备方法。该方法通过向钛合金中添加B元素和C元素，生成了均匀分布的TiB和TiC增强相，提高了钛基复合材料的强度，通过添加Y元素细化晶粒、提高复合材料塑性；得到的钛基复合材料具有高熔点硼元素熔炼均匀、小质量元素硼和碳挥发小、显微组织细小的特点。通过预合金化制备中间合金TiB和TiC，从而使复合材料在真空电弧熔炼过程中增强相TiB和TiC的体积分数和分布可控，使复合材料的组织和性能可控。采用该方法制备的钛基复合材料，Rm为1200MPa～1310MPa，R_P0.2为1100MPa～1200MPa，A为5%～10%，Z为10%～15%，E为125GPa～155GPa。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种高强度高弹性模量钛基复合材料的制备方法，其特征在于，所述高强度高弹性模量钛基复合材料由以下质量百分含量的成分组成：Al5.5%～6.5%，V3.5%～5.5%，Y0.1%～0.2%，B0.2%～2.0%，C0.2%～2.0%，余量为钛和不可避免的杂质；

所述高强度高弹性模量钛基复合材料的制备方法为：

步骤一、将海绵钛和硼混合压制成电极块，然后将所述电极块置于真空电弧炉中熔炼得到TiB合金铸锭，接着将所述TiB合金铸锭车屑成屑状或破碎成颗粒状，得到TiB中间合金；

步骤二、将海绵钛和碳混合压制成电极块，然后将所述电极块置于真空电弧炉中熔炼得到TiC合金铸锭，接着将所述TiC合金铸锭车屑成屑状或破碎成颗粒状，得到TiC中间合金；

步骤三、将海绵钛、铝豆、钇、AlV合金、步骤一中所述TiB中间合金和步骤二中所述TiC中间合金混合压制成电极块；然后将所述电极块置于感应熔炼炉中，在氩气保护下预熔炼2～4次，得到合金锭；接着将所述合金锭置于真空电弧熔炼炉中，在电磁搅拌下反复熔炼4～6次；

步骤四、采用紫铜模具将步骤三中反复熔炼后的合金锭浇铸成铸棒；

步骤五、对步骤四中所述铸棒进行热等静压处理，得到抗拉强度Rm为1200MPa～1310MPa，弹性模量E为125GPa～155GPa的钛基复合材料。

上述的一种高强度高弹性模量钛基复合材料的制备方法，所述高强度高弹性模量钛基复合材料由以下质量百分含量的成分组成：Al6.0%，V4.0%，Y0.15%，B0.5%，C0.5%，余量为钛和不可避免的杂质。

上述的一种高强度高弹性模量钛基复合材料的制备方法，所述高强度高弹性模量钛基复合材料中O的质量百分含量不大于0.18%，N的质量百分含量不大于0.026%，H的质量百分含量不大于0.005%。

上述的一种高强度高弹性模量钛基复合材料的制备方法，步骤一中所述TiB中间合金中B的质量百分含量为5%～8%；步骤二中所述TiC中间合金中C的质量百分含量为5%～8%。

上述的一种高强度高弹性模量钛基复合材料的制备方法，步骤一中所述熔炼次数为2次，其中第1次熔炼的工艺参数为：熔炼电流为1200A～1400A，电压为25V～30V，真空度为5.0×10^-2Pa～6.5×10^-2Pa；第2次熔炼的工艺参数为：熔炼电流为2000A～2400A，电压为25V～30V，真空度为5.0×10^-3Pa～6.5×10^-3Pa。

上述的一种高强度高弹性模量钛基复合材料的制备方法，步骤二中所述熔炼次数为2次，其中第1次熔炼的工艺参数为：熔炼电流为1200A～1400A，电压为25V～30V，真空度为5.0×10^-2Pa～6.5×10^-2Pa；第2次熔炼的工艺参数为：熔炼电流为2000A～2400A，电压为25V～30V，真空度为5.0×10^-3Pa～6.5×10^-3Pa。

上述的一种高强度高弹性模量钛基复合材料的制备方法，步骤三中所述预熔炼的工艺参数为：功率为45KW～55KW，电压为220V～250V，真空度为6.67×10^-3～6.67×10^-2Pa，每次预熔炼时间均为2min～3min。

上述的一种高强度高弹性模量钛基复合材料的制备方法，步骤三中所述熔炼的工艺参数为：熔炼电流为290A～310A，电压为24V～26V，真空度为1.0×10^-3～1.5×10^-3Pa。

上述的一种高强度高弹性模量钛基复合材料的制备方法，步骤三中所述反复熔炼过程中每熔炼完一次将熔炼后的合金锭翻转一次。

上述的一种高强度高弹性模量钛基复合材料的制备方法，步骤五中所述热等静压处理的工艺参数为：加热温度900℃～950℃，氩气压力100MPa～130MPa，氩气体积纯度不小于99.99%，保温时间1h～4h。

合金的弹性模量主要与合金成分和相组成有关。对于一种合金材料，只有经合金化后能形成显著性能差异的第二相时，弹性模量才会有较明显的变化。本发明的研究结果显示，向钛合金中添加适当含量的硼、碳和稀土元素钇，硼和碳主要以TiB相和TiC相的形式存在，而TiB相的弹性模量高达350～550GPa，因此其存在于钛合金中能显著提高钛合金的弹性模量；具有粗大柱状晶粒的铸造组织很难通过热处理细化，稀土元素钇具有良好的细化晶粒，净化晶界的作用，合金晶粒得以细化，强度和刚度及塑性三者都可以提高。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、本发明的方法通过向钛合金中添加B元素和C元素，生成了均匀分布的TiB和TiC增强相，提高了钛基复合材料的强度，通过添加Y元素细化晶粒、提高复合材料塑性；得到的钛基复合材料具有高熔点硼元素熔炼均匀、小质量元素硼和碳挥发小、显微组织细小的特点。

2、本发明通过预合金化制备中间合金TiB和TiC，从而使复合材料在真空电弧熔炼过程中增强相TiB和TiC的体积分数和分布可控，使复合材料的组织和性能可控；如果将B和C直接加入，复合材料中的增强相TiB和TiC的体积分数和分布不可控，从而会对复合材料的性能造成较大的影响。

3、本发明通过预合金化获得的中间合金TiB和TiC的熔点分别为2200℃左右和3160℃左右，而Ti的熔点为1650℃左右，三者之间有一定差距，为了保证中间合金与基体合金充分融合，本发明采用感应熔炼炉多次预熔炼和真空电弧熔炼炉多次重熔的方式进行熔炼，获得的钛基复合材料成分均匀。

4、采用本发明的方法制备的钛基复合材料，其Rm为1200MPa～1310MPa，R_P0.2为1100MPa～1200MPa，A为5%～10%，Z为10%～15%，E为125GPa～155GPa。

5、采用本发明的方法制备的钛基复合材料，显微组织由α相（片层状或球状）、晶界β相、短棒状第二相TiB相、不规则的球状颗粒且具有浮凸感的第二相TiC相组成。

6、采用本发明的方法制备的钛基复合材料可以制成铸件、棒材、板材等加工产品。

下面结合附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明实施例1制备的钛基复合材料的显微组织图。

图2为Ti-6Al-4V的显微组织图。

图3为Ti-6Al-4V-0.5B的显微组织图。

图4为Ti-6Al-4V-0.5B-0.5C的显微组织图。

图5为本发明实施例1制备的钛基复合材料的SEM照片。

具体实施方式

实施例1

本实施例的高强度高弹性模量钛基复合材料，由以下质量百分含量的成分组成：Al6.0%，V4.0%，Y0.15%，B0.5%，C0.5%，余量为钛和不可避免的杂质。

本实施例的钛基复合材料的制备方法为：

步骤一、将海绵钛和硼混合压制成电极块，然后将所述电极块置于真空电弧炉中熔炼2次得到Ti-5B合金铸锭，接着将所述Ti-5B合金铸锭车屑成屑状或破碎成颗粒状，得到Ti-5B中间合金；第1次熔炼的工艺参数为：熔炼电流为1200A，电压为25V，真空度为6.5×10^-2Pa；第2次熔炼的工艺参数为：熔炼电流为2000A，电压为25V，真空度为6.5×10^-3Pa；

步骤二、将海绵钛和碳混合压制成电极块，然后将所述电极块置于真空电弧炉中熔炼2次得到Ti-5C合金铸锭，接着将所述Ti-5C合金铸锭车屑成屑状或破碎成颗粒状，得到Ti-5C中间合金；第1次熔炼的工艺参数为：熔炼电流为1200A，电压为25V，真空度为6.5×10^-2Pa；第2次熔炼的工艺参数为：熔炼电流为2000A，电压为25V，真空度为6.5×10^-3Pa；

步骤三、将海绵钛、铝豆、钇、AlV合金、步骤一中所述Ti-5B中间合金和步骤二中所述Ti-5C中间合金按照按名义成分Ti-6Al-4V-0.5B-0.5C-0.15Y进行配料，混合压制成电极块；然后将所述电极块置于感应熔炼炉中，在氩气保护下预熔炼2次，得到合金锭；接着将所述合金锭置于真空电弧熔炼炉中，采用电磁搅拌熔炼反复熔炼4次，反复熔炼过程中每熔炼完一次将熔炼后的合金锭翻转一次；所述预熔炼的工艺参数为：功率为50KW，电压为250V，真空度为1×10^-2，每次预熔炼时间均为3min；所述熔炼的工艺参数为：熔炼电流为300A，电压为25V，真空度为1.2×10^-3；

步骤五、对步骤四中所述铸棒进行热等静压处理，得到高弹性模量钛基复合材料；所述热等静压处理的工艺参数为：加热温度920℃，氩气压力110MPa，氩气体积纯度为99.995%，保温时间2h。

从本实施例的钛基复合材料上线切割Φ8mm×10mmm试样，进行相组成和显微组织分析，显微组织分析结果见图1。采用本实施例的方法分别制备Ti-6Al-4V、Ti-6Al-4V-0.5B和Ti-6Al-4V-0.5B-0.5C钛基复合材料，其显微组织分析结果分别见图2、图3和图4，对比图1、图2、图3和图4可以看出，在Ti-6Al-4V的基础上添加0.5%B，0.5%C和0.15%钇，组成ZTC4/B/C/Y钛基复合材料，其显微组织晶粒明显细化。图5为本实施例的钛基复合材料的SEM照片，从图中可以看出，钛基复合材料中第二相TiB以短棒状析出，第二相TiC呈不规则的球状颗粒，且浮在基体上具有较强的浮凸感。

实施例2

本实施例的高强度高弹性模量钛基复合材料，由以下质量百分含量的成分组成：Al6.0%，V4.0%，Y0.1%，B0.5%，C0.5%，余量为钛和不可避免的杂质。

本实施例的钛基复合材料的制备方法与实施例1相同。

本实施例的钛基复合材料的显微组织晶粒明显细化，其显微组织由α相（片层状或球状）、晶界β相、短棒状第二相TiB相、不规则的球状颗粒且具有浮凸感的第二相TiC相组成。

实施例3

本实施例的高强度高弹性模量钛基复合材料，由以下质量百分含量的成分组成：Al6.0%，V4.0%，Y0.18%，B0.5%，C0.5%，余量为钛和不可避免的杂质。

本实施例的钛基复合材料的制备方法与实施例1相同。

实施例4

本实施例的高强度高弹性模量钛基复合材料，由以下质量百分含量的成分组成：Al5.5%，V3.5%，Y0.1%，B0.2%，C0.2%，余量为钛和不可避免的杂质。

本实施例的钛基复合材料的制备方法为：

步骤一、将海绵钛和硼混合压制成电极块，然后将所述电极块置于真空电弧炉中熔炼2次得到Ti-8B合金铸锭，接着将所述Ti-8B合金铸锭车屑成屑状或破碎成颗粒状，得到Ti-8B中间合金；第1次熔炼的工艺参数为：熔炼电流为1400A，电压为30V，真空度为5.0×10^-2Pa；第2次熔炼的工艺参数为：熔炼电流为2400A，电压为30V，真空度为5.0×10^-3Pa；

步骤二、将海绵钛和碳混合压制成电极块，然后将所述电极块置于真空电弧炉中熔炼2次得到Ti-8C合金铸锭，接着将所述Ti-8C合金铸锭车屑成屑状或破碎成颗粒状，得到Ti-8C中间合金；第1次熔炼的工艺参数为：熔炼电流为1400A，电压为30V，真空度为5.0×10^-2Pa；第2次熔炼的工艺参数为：熔炼电流为2400A，电压为30V，真空度为5.0×10^-3Pa；

步骤三、将海绵钛、铝豆、钇、AlV合金、步骤一中所述Ti-8B中间合金和步骤二中所述Ti-8C中间合金按照按名义成分Ti-5.5Al-3.5V-0.2B-0.2C-0.1Y进行配料，混合压制成电极块；然后将所述电极块置于感应熔炼炉中，在氩气保护下预熔炼3次，得到合金锭；接着将所述合金锭置于真空电弧熔炼炉中，采用电磁搅拌熔炼反复熔炼5次，反复熔炼过程中每熔炼完一次将熔炼后的合金锭翻转一次；所述预熔炼的工艺参数为：功率为55KW，电压为220V，真空度为6.67×10^-2，每次预熔炼时间均为2min；所述熔炼的工艺参数为：熔炼电流为290A，电压为24V，真空度为1.0×10^-3；

步骤五、对步骤四中所述铸棒进行热等静压处理，得到高弹性模量钛基复合材料；所述热等静压处理的工艺参数为：加热温度950℃，氩气压力100MPa，氩气体积纯度为99.99%，保温时间1h。

实施例5

本实施例的高强度高弹性模量钛基复合材料，由以下质量百分含量的成分组成：Al5.5%，V4.5%，Y0.2%，B2%，C2%，余量为钛和不可避免的杂质。

本实施例的钛基复合材料的制备方法为：

步骤一、将海绵钛和硼混合压制成电极块，然后将所述电极块置于真空电弧炉中熔炼2次得到Ti-6B合金铸锭，接着将所述Ti-6B合金铸锭车屑成屑状或破碎成颗粒状，得到Ti-6B中间合金；第1次熔炼的工艺参数为：熔炼电流为1300A，电压为28V，真空度为6.0×10^-2Pa；第2次熔炼的工艺参数为：熔炼电流为2200A，电压为28V，真空度为6.0×10^-3Pa；

步骤二、将海绵钛和碳混合压制成电极块，然后将所述电极块置于真空电弧炉中熔炼2次得到Ti-6C合金铸锭，接着将所述Ti-6C合金铸锭车屑成屑状或破碎成颗粒状，得到Ti-6C中间合金；第1次熔炼的工艺参数为：熔炼电流为1300A，电压为28V，真空度为6.0×10^-2Pa；第2次熔炼的工艺参数为：熔炼电流为2200A，电压为28V，真空度为6.0×10^-3Pa；

步骤三、将海绵钛、铝豆、钇、AlV合金、步骤一中所述Ti-6B中间合金和步骤二中所述Ti-6C中间合金按照按名义成分Ti-5.5Al-4.5V-2B-2C-0.2Y进行配料，混合压制成电极块；然后将所述电极块置于感应熔炼炉中，在氩气保护下预熔炼4次，得到合金锭；接着将所述合金锭置于真空电弧熔炼炉中，采用电磁搅拌熔炼反复熔炼6次，反复熔炼过程中每熔炼完一次将熔炼后的合金锭翻转一次；所述预熔炼的工艺参数为：功率为45KW，电压为230V，真空度为6.67×10^-3，4次预熔炼时间依次为3min、3min、2min、2min；所述熔炼的工艺参数为：熔炼电流为290A，电压为26V，真空度为1.5×10^-3；

步骤五、对步骤四中所述铸棒进行热等静压处理，得到高弹性模量钛基复合材料；所述热等静压处理的工艺参数为：加热温度900℃，氩气压力120MPa，氩气体积纯度为99.995%，保温时间3h。

实施例6

本实施例的高强度高弹性模量钛基复合材料，由以下质量百分含量的成分组成：Al6.5%，V4.5%，Y0.1%，B0.2%，C0.2%，余量为钛和不可避免的杂质。

本实施例的钛基复合材料的制备方法为：

步骤三、将海绵钛、铝豆、钇、AlV合金、步骤一中所述Ti-5B中间合金和步骤二中所述Ti-8C中间合金按照按名义成分Ti-6.5Al-4.5V-0.2B-0.2C-0.1Y进行配料，混合压制成电极块；然后将所述电极块置于感应熔炼炉中，在氩气保护下预熔炼3次，得到合金锭；接着将所述合金锭置于真空电弧熔炼炉中，采用电磁搅拌熔炼反复熔炼5次，反复熔炼过程中每熔炼完一次将熔炼后的合金锭翻转一次；所述预熔炼的工艺参数为：功率为50KW，电压为250V，真空度为1×10^-2，每次预熔炼时间均为3min；所述熔炼的工艺参数为：熔炼电流为300A，电压为25V，真空度为1.2×10^-3；

步骤五、对步骤四中所述铸棒进行热等静压处理，得到高弹性模量钛基复合材料；所述热等静压处理的工艺参数为：加热温度900℃，氩气压力130MPa，氩气体积纯度为99.99%，保温时间4h。

实施例7

本实施例的高强度高弹性模量钛基复合材料，由以下质量百分含量的成分组成：Al6.5%，V5.5%，Y0.2%，B1.0%，C1.0%，余量为钛和不可避免的杂质。

本实施例的钛基复合材料的制备方法为：

步骤一、将海绵钛和硼混合压制成电极块，然后将所述电极块置于真空电弧炉中熔炼2次得到Ti-5B合金铸锭，接着将所述Ti-5B合金铸锭车屑成屑状或破碎成颗粒状，得到Ti-5B中间合金；第1次熔炼的工艺参数为：熔炼电流为1300A，电压为26V，真空度为5.0×10^-2Pa；第2次熔炼的工艺参数为：熔炼电流为2000A，电压为25V，真空度为6.5×10^-3Pa；

步骤二、将海绵钛和碳混合压制成电极块，然后将所述电极块置于真空电弧炉中熔炼2次得到Ti-5C合金铸锭，接着将所述Ti-5C合金铸锭车屑成屑状或破碎成颗粒状，得到Ti-5C中间合金；第1次熔炼的工艺参数为：熔炼电流为1200A，电压为25V，真空度为6.5×10^-2Pa；第2次熔炼的工艺参数为：熔炼电流为2200A，电压为26V，真空度为6.0×10^-3Pa；

步骤三、将海绵钛、铝豆、钇、AlV合金、步骤一中所述Ti-5B中间合金和步骤二中所述Ti-5C中间合金按照按名义成分Ti-6.5Al-5.5V-1.0B-1.0C-0.2Y进行配料，混合压制成电极块；然后将所述电极块置于感应熔炼炉中，在氩气保护下预熔炼2次，得到合金锭；接着将所述合金锭置于真空电弧熔炼炉中，采用电磁搅拌熔炼反复熔炼6次，反复熔炼过程中每熔炼完一次将熔炼后的合金锭翻转一次；所述预熔炼的工艺参数为：功率为45KW，电压为250V，真空度为1.5×10^-2，6次预熔炼时间依次为2min、2min、3min、3min、3min、2min；所述熔炼的工艺参数为：熔炼电流为310A，电压为25V，真空度为1.2×10^-3；

步骤五、对步骤四中所述铸棒进行热等静压处理，得到高弹性模量钛基复合材料；所述热等静压处理的工艺参数为：加热温度940℃，氩气压力110MPa，氩气体积纯度为99.995%，保温时间2h。

对实施例1至实施例7的钛基复合材料进行检测，结果见表1：

表1 实施例1至实施例7的钛基复合材料的O、N、H含量

实施例	O（wt%）	N（wt%）	H（wt%）
				1	0.14	0.026	0.005
2	0.13	0.008	0.005
				3	0.12	0.01	0.004
4	0.18	0.014	0.002
				5	0.15	0.013	0.004
6	0.16	0.009	0.003
				7	0.12	0.01	0.005

在实施例1至实施例7的钛基复合材料以及Ti-6Al-4V-0.5B和Ti-6Al-4V-0.5B-0.5C钛基复合材料上分别线切割Φ8mm×40mmm试样，进行力学性能及弹性模量测试，其检测结果见表2。

表2 实施例1至实施例7的钛基复合材料的性能测试结果

钛基复合材料	Rm(Mpa)	R_P0.2(Mpa)	A(%)	Z(%)	E（GPa）
						Ti-6Al-4V-0.5B	1050	945	9.5	21	131
Ti-6Al-4V-0.5B-0.5C	1140	1020	8.0	18	134
						实施例1	1240	1129	10.0	15	155
实施例2	1230	1128	8.0	11	140
						实施例3	1225	1125	9.0	13	137
实施例4	1200	1100	7.0	13	125
						实施例5	1310	1200	5.0	10	145
实施例6	1210	1120	6.5	11	128
						实施例7	1300	1125	6.0	12	145

从上表中可以明显看出，在Ti-6Al-4V基础上添加0.5%B，合金弹性模量E为145GPa，添加0.5%B和0.5%C时，强度增大到1307MPa，但塑性明显降低。当添加0.5%B、0.5%C和0.15%Y时，组成的ZTC4/B/C/Y钛基复合材料具有较好的强塑性匹配，其Rm为1240MPa，R_P0.2为1129MPa，A为10%，Z为15%，E为155GPa。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何限制，凡是根据发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims

1.一种高强度高弹性模量钛基复合材料的制备方法，其特征在于，所述高强度高弹性模量钛基复合材料由以下质量百分含量的成分组成：Al5.5％～6.5％，V 3.5％～5.5％，Y 0.1％～0.2％，B 0.2％～2.0％，C 0.2％～2.0％，余量为钛和不可避免的杂质；

所述高强度高弹性模量钛基复合材料的制备方法为：

步骤五、对步骤四中所述铸棒进行热等静压处理，得到抗拉强度Rm为1200MPa～1310MPa，弹性模量E为125GPa～155GPa的钛基复合材料；

步骤一中所述熔炼次数为2次，其中第1次熔炼的工艺参数为：熔炼电流为1200A～1400A，电压为25V～30V，真空度为5.0×10^-2Pa～6.5×10^-2Pa；第2次熔炼的工艺参数为：熔炼电流为2000A～2400A，电压为25V～30V，真空度为5.0×10^-3Pa～6.5×10^-3Pa；

步骤二中所述熔炼次数为2次，其中第1次熔炼的工艺参数为：熔炼电流为1200A～1400A，电压为25V～30V，真空度为5.0×10^-2Pa～6.5×10^-2Pa；第2次熔炼的工艺参数为：熔炼电流为2000A～2400A，电压为25V～30V，真空度为5.0×10^-3Pa～6.5×10^-3Pa。

2.根据权利要求1所述的一种高强度高弹性模量钛基复合材料的制备方法，其特征在于，所述高强度高弹性模量钛基复合材料由以下质量百分含量的成分组成：Al 6.0％，V 4.0％，Y 0.15％，B 0.5％，C 0.5％，余量为钛和不可避免的杂质。

3.根据权利要求1或2所述的一种高强度高弹性模量钛基复合材料的制备方法，其特征在于，所述高强度高弹性模量钛基复合材料中O的质量百分含量不大于0.18％，N的质量百分含量不大于0.026％，H的质量百分含量不大于0.005％。

4.根据权利要求1或2所述的一种高强度高弹性模量钛基复合材料的制备方法，其特征在于，步骤一中所述TiB中间合金中B的质量百分含量为5％～8％；步骤二中所述TiC中间合金中C的质量百分含量为5％～8％。

5.根据权利要求1或2所述的一种高强度高弹性模量钛基复合材料的制备方法，其特征在于，步骤三中所述预熔炼的工艺参数为：功率为45KW～55KW，电压为220V～250V，真空度为6.67×10^-3～6.67×10^-2Pa，每次预熔炼时间均为2min～3min。

6.根据权利要求1或2所述的一种高强度高弹性模量钛基复合材料的制备方法，其特征在于，步骤三中所述熔炼的工艺参数为：熔炼电流为290A～310A，电压为24V～26V，真空度为1.0×10^-3～1.5×10^-3Pa。

7.根据权利要求1或2所述的一种高强度高弹性模量钛基复合材料的制备方法，其特征在于，步骤三中所述反复熔炼过程中每熔炼完一次将熔炼后的合金锭翻转一次。

8.根据权利要求1或2所述的一种高强度高弹性模量钛基复合材料的制备方法，其特征在于，步骤五中所述热等静压处理的工艺参数为：加热温度900℃～950℃，氩气压力100MPa～130MPa，氩气体积纯度不小于99.99％，保温时间1h～4h。