CN107779667A - 一种钛合金板材 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种钛合金板材，它涉及钛合金板材的配方技术领域。钛合金板材中合金的各组分质量百分含量为Ni 0.16％，Al 6％，Zn 0.6％，Nb 0.5％，V 0.100％，Mo 0.45％，Bi 0.08％，Mg 0.45％，Si 0.85％，Sn 0.02％，Co 0.06％，Cr 0.06％，Ta 0.03％，Ca 0.07％，Y 0.05％，Mn 0.8％，Pb 0.30％，Zr 0.06％，Te 0.06％，Fe 0.06％，Cu0.15％，W 0.35％，余量为钛及非金属夹杂。配方中添加了适量的硅，铁，铝，镁等元素，提高合金高温抗蠕变性能，板材性能稳定性提高。
Description
技术领域
本发明涉及一种钛合金板材，属于钛合金板材的配方技术领域。
背景技术
钛合金具有密度小，比强度高，耐蚀性好，耐热性高等优良特性，成为航空，航天，船舶等领域应用的重要结构材料。近年来，随着损伤容限准则在结构材料设计中的广泛应用，开发损伤容限型钛合金已成为各国争相研究的重点。国内外先后开发了一批具有较高的断裂韧度和疲劳裂纹扩展抗力的损伤容限型钛合金，如美国的 Ti-6Al-4V ELI， Ti-62222S 以及中国自主研制的 TC2l，TC4-DT 等，并已在飞机结构件中得到成功应用，如美国的 F-16 战斗机的水平尾翼，波音 747 的主起落架和 AH-64A“阿帕奇”直升机的尾旋翼转 动部件等均采用 Ti-6Al-4V ELI 钛合金，而中国的 TC4-DT 钛合金也已成功用于某型直升机传动部件等。
传统的钛合金板材采用的是通过钛合金铸锭熔炼，开坯锻造成板坯，经过热轧机将板坯轧制成形为钛合金板材，生产过程复杂，周期长。且目前的高温钛合金板的热稳定性往往不够理想，表现为钛合金板在高温环境使用过程中抗蠕变性能明显降低，主要原因在于高温钛合金板一般采用高温钛合金制成的，但是高温钛合金由于其高合金化，长时间工作后脆性相析出机率增大，导致组织不稳定。同时高温钛合金板的加工工艺复杂，加工成本高。
发明内容
针对上述问题，本发明要解决的技术问题是提供一种钛合金板材。
本发明的钛合金板材中所述合金的各组分质量百分含量为 ：Ni 0.1％-0.25％，Al 5％-8％，Zn 0.4％-0.7％，Nb 0.35％-0.65％，V 0.8％-0.12％，Mo 0.3％-0.5％， Bi0.05％-0.10 ％，Mg 0.3％-0.5 ％，Si 0.7％-0.9 ％，Sn 0.01％-0.03 ％，Co 0.05％-0.08％，Cr 0.05％-0.08％，Ta 0.02％-0.04％，Ca 0.07％-0.09％，Y 0.04％-0.06％，Mn0.7％-1％， Pb 0.25％-0.35％，Zr 0.04％-0.06％，Te 0.04％-0.08％，Fe 0.05％-0.08％，Cu0.1％-0.2％，W 0.2％-0.4％，余量为钛及不可避免的非金属夹杂。
作为优选，所述的钛合金板材中合金的各组分质量百分含量进一步优选为：Ni0.15％-0.20％，Al 6％-7％，Zn 0.5％-0.65％，Nb 0.4％-0.6％，V 0.9％-0.11％，Mo0.4％-0.5％， Bi 0.07％-0.09 ％，Mg 0.4％-0.5 ％，Si 0.8％-0.9 ％，Sn 0.02％-0.03％，Co 0.06％-0.07％，Cr 0.06％-0.07％，Ta 0.03％-0.04％，Ca 0.07％-0.08％，Y0.05％-0.06％，Mn 0.8％-0.9％， Pb 0.28％-0.30％，Zr 0.05％-0.06％，Te 0.05％-0.07％，Fe 0.06％-0.07％，Cu0.15％-0.2％，W 0.3％-0.38％，余量为钛及不可避免的非金属夹杂。
作为优选，所述的钛合金板材中合金的各组分质量百分含量更一步优选为：Ni0.16％，Al 6％，Zn 0.6％，Nb 0.5％，V 0.100％，Mo 0.45％， Bi 0.08 ％，Mg 0.45 ％，Si0.85％，Sn 0.02 ％，Co 0.06％，Cr 0.06％，Ta 0.03％，Ca 0.07％，Y 0.05％，Mn 0.8％，Pb 0.30％，Zr 0.06％，Te 0.06％，Fe 0.06％，Cu0.15％，W 0.35％余量为钛及不可避免的非金属夹杂。
本发明的有益效果：它能克服现有技术的弊端，通过优化钛合金材料的成分和配比，在配方中添加了适量的硅，铁，铝，镁等元素，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，使该钛合金板具有良好的热稳定性和高温抗蠕变性，使板材性能的批次稳定性得到提高，强度达到指标要求，强度达到 1200MPa 以上。
具体实施方式
本具体实施方式采用以下技术方案：所述的钛合金板材中各组分质量百分含量为：Ni 0.1％-0.25％，Al 5％-8％，Zn 0.4％-0.7％，Nb 0.35％-0.65％，V 0.8％-0.12％，Mo0.3％-0.5％， Bi 0.05％-0.10 ％，Mg 0.3％-0.5 ％，Si 0.7％-0.9 ％，Sn 0.01％-0.03％，Co 0.05％-0.08％，Cr 0.05％-0.08％，Ta 0.02％-0.04％，Ca 0.07％-0.09％，Y0.04％-0.06％，Mn 0.7％-1％， Pb 0.25％-0.35％，Zr 0.04％-0.06％，Te 0.04％-0.08％，Fe 0.05％-0.08％，Cu0.1％-0.2％，W 0.2％-0.4％，余量为钛及不可避免的非金属夹杂。
作为优选，所述的钛合金板材中合金的各组分质量百分含量进一步优选为：Ni0.15％-0.20％，Al 6％-7％，Zn 0.5％-0.65％，Nb 0.4％-0.6％，V 0.9％-0.11％，Mo0.4％-0.5％， Bi 0.07％-0.09 ％，Mg 0.4％-0.5 ％，Si 0.8％-0.9 ％，Sn 0.02％-0.03％，Co 0.06％-0.07％，Cr 0.06％-0.07％，Ta 0.03％-0.04％，Ca 0.07％-0.08％，Y0.05％-0.06％，Mn 0.8％-0.9％， Pb 0.28％-0.30％，Zr 0.05％-0.06％，Te 0.05％-0.07％，Fe 0.06％-0.07％，Cu0.15％-0.2％，W 0.3％-0.38％，余量为钛及不可避免的非金属夹杂。
作为优选，所述的钛合金板材中合金的各组分质量百分含量更一步优选为：Ni0.16％，Al 6％，Zn 0.6％，Nb 0.5％，V 0.100％，Mo 0.45％， Bi 0.08 ％，Mg 0.45 ％，Si0.85％，Sn 0.02 ％，Co 0.06％，Cr 0.06％，Ta 0.03％，Ca 0.07％，Y 0.05％，Mn 0.8％，Pb 0.30％，Zr 0.06％，Te 0.06％，Fe 0.06％，Cu0.15％，W 0.35％余量为钛及不可避免的非金属夹杂。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
实施例1：Ni 0.15％，Al 6％，Zn 0.5％，Nb 0.4％，V 0.9％，Mo 0.4％， Bi0.07％，Mg 0.4％，Si 0.8％，Sn 0.02％，Co 0.06％，Cr 0.06％，Ta 0.03％，Ca 0.07％，Y0.05％，Mn 0.8％， Pb 0.28％，Zr 0.05％，Te 0.05％，Fe 0.06％，Cu0.15％，W 0.3％，余量为钛及不可避免的非金属夹杂。
实施例2:Ni 0.20％，Al 7％，Zn 0.65％，Nb 0.6％，V 0.11％，Mo 0.5％， Bi0.09 ％，Mg 0.5 ％，Si 0.9 ％，Sn 0.03 ％，Co 0.07％，Cr 0.07％，Ta 0.04％，Ca0.08％，Y 0.06％，Mn 0.9％， Pb 0.30％，Zr 0.06％，Te 0.07％，Fe 0.07％，Cu0.2％，W0.38％，余量为钛及不可避免的非金属夹杂。
Claims (3)
1.一种钛合金板材，其特征在于：钛合金板材中所述合金的各组分质量百分含量为 ：Ni 0.1％-0.25％，Al 5％-8％，Zn 0.4％-0.7％，Nb 0.35％-0.65％，V 0.8％-0.12％，Mo0.3％-0.5％， Bi 0.05％-0.10 ％，Mg 0.3％-0.5 ％，Si 0.7％-0.9 ％，Sn 0.01％-0.03％，Co 0.05％-0.08％，Cr 0.05％-0.08％，Ta 0.02％-0.04％，Ca 0.07％-0.09％，Y0.04％-0.06％，Mn 0.7％-1％， Pb 0.25％-0.35％，Zr 0.04％-0.06％，Te 0.04％-0.08％，Fe 0.05％-0.08％，Cu0.1％-0.2％，W 0.2％-0.4％，余量为钛及不可避免的非金属夹杂。
2.根据权利要求1所述的一种钛合金板材，其特征在于：所述的钛合金板材中合金的各组分质量百分含量进一步优选为：Ni 0.15％-0.20％，Al 6％-7％，Zn 0.5％-0.65％，Nb0.4％-0.6％，V 0.9％-0.11％，Mo 0.4％-0.5％， Bi 0.07％-0.09 ％，Mg 0.4％-0.5 ％，Si 0.8％-0.9 ％，Sn 0.02％-0.03 ％，Co 0.06％-0.07％，Cr 0.06％-0.07％，Ta0.03％-0.04％，Ca 0.07％-0.08％，Y 0.05％-0.06％，Mn 0.8％-0.9％， Pb 0.28％-0.30％，Zr 0.05％-0.06％，Te 0.05％-0.07％，Fe 0.06％-0.07％，Cu0.15％-0.2％，W0.3％-0.38％，余量为钛及不可避免的非金属夹杂。
3.根据权利要求1所述的一种钛合金板材，其特征在于：所述的钛合金板材中合金的各组分质量百分含量更一步优选为：Ni 0.16％，Al 6％，Zn 0.6％，Nb 0.5％，V 0.100％，Mo0.45％， Bi 0.08 ％，Mg 0.45 ％，Si 0.85％，Sn 0.02 ％，Co 0.06％，Cr 0.06％，Ta0.03％，Ca 0.07％，Y 0.05％，Mn 0.8％， Pb 0.30％，Zr 0.06％，Te 0.06％，Fe 0.06％，Cu0.15％，W 0.35％，余量为钛及不可避免的非金属夹杂。
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