CN111644465B - 一种高温钛合金板材及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及钛合金材料制备技术领域，具体涉及一种高温钛合金板材及其制备方法和应用。本发明提供的高温钛合金板材的制备方法，包括以下步骤：(1)将钛合金板坯依次进行第一加热处理和第一轧制，得到第一半成品板坯；所述第一轧制为单向轧制；(2)将步骤(1)所述第一半成品板坯进行切割，得到第二半成品板坯；(3)将步骤(2)所述第二半成品板坯依次进行第二加热处理第二轧制，得到第三半成品板坯；所述第二轧制为单向轧制；(4)将步骤(3)所述第三半成品板坯进行热处理，得到高温钛合金板材。本发明改变了高温钛合金叶片用锻坯的产品型式，用板材替代传统的棒材，具有较高的室温力学性能、高温力学性能和持久性能。
Description
技术领域
本发明涉及钛合金材料制备技术领域，具体涉及一种高温钛合金板材及其制备方法和应用。
背景技术
近年，随着航空航天工业的发展，高推重比是航空发动机发展的趋势，而高推重比航空发动机的发展与高温钛合金的大量应用密切相关。高温钛合金主要为近α型钛合金，该类合金具有良好的蠕变、持久性能和焊接性能，适合于在高温环境下使用，已被用于制造飞机发动机叶片、叶盘、鼓筒等多种零部件。而叶片是航空发动机的关键零件，引起其失效的原因主要有蠕变和高低周疲劳所引起的损伤，因此提高叶片用材料的蠕变性能或疲劳性能，对延长叶片的使用寿命均是有利的。
目前，高温钛合金叶片用的锻坯为热轧棒材，热轧钛合金棒材的性能除了受显微组织(组织形态、相尺寸、α相和β相的体积分数)的影响，同时也受织构的影响，且以密排六方α相为主的近α型高温钛合金，其在棒材轧制过程中形成的织构对棒材性能的影响更为显著。热轧棒材的变形方式主要为轴向变形，该变形方式产生的织构不利于提高叶片的蠕变性能。虽然叶片的加工方式是将热轧棒材沿径向进行模锻，该径向变形形成的织构有利于提高叶片的蠕变性能，但其仅是对棒材的径向进行很小的变形，因此对改善叶片的蠕变性能作用不大，现阶段高温钛合金的高温蠕变性能和热稳定性的矛盾难以协调，建立在Al-Sn-Zr-Mo-Si合金体系已达极限，从合金化的角度来大幅提升合金的高温性能潜力很小，难以满足我国航空、航天工业快速发展对高温钛合金提出的苛刻要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高温钛合金板材的制备方法，本发明采用钛合金板材替代了传统叶片用锻坯热轧棒材，改变了叶片用锻坯的型式，使叶片锻坯蠕变时产生的残余变形大幅减小，提高了高温力学性能和高温蠕变性能，延长了叶片的使用寿命。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种高温钛合金板材的制备方法，包括以下步骤：
(1)将钛合金板坯依次进行第一加热处理和第一轧制，得到第一半成品板坯；所述第一轧制为单向轧制；
(2)将步骤(1)所述第一半成品板坯进行切割，得到第二半成品板坯；
(3)将步骤(2)所述第二半成品板坯依次进行第二加热处理和第二轧制，得到第三半成品板坯；所述第二轧制为单向轧制；
(4)将步骤(3)所述第三半成品板坯进行热处理，得到高温钛合金板材。
优选地，步骤(1)所述第一加热处理的温度为所述钛合金板坯的相变点以下10～20℃；所述第一加热处理的时间t1＝(H+30)min，其中，H为所述钛合金板坯的厚度，H的单位为mm；
所述第一轧制的总变形量为60～70％。
优选地，步骤(2)所述切割的方向为沿所述第一半成品板坯长度方向进行切割。
优选地，步骤(3)所述第二加热处理的温度为所述钛合金板坯的相变点以下10～20℃；所述第二加热处理的时间t2＝(H+20)min，其中，H为所述钛合金板坯的厚度，H的单位为mm；
所述第二轧制的总变形量为50～60％。
优选地，所述第二轧制的轧制方向与所述第一轧制的轧制方向相同。
优选地，步骤(3)所述第二轧制结束后，将所得板坯依次进行回炉热处理和水冷，得到第三半成品板坯；所述回炉热处理的温度与所述第二加热处理的温度相同；所述回炉热处理的时间t3＝(H+10)min，其中H为所述钛合金板坯的厚度，H的单位为mm。
优选地，步骤(4)所述热处理的温度为500～750℃，时间为2～6h。
优选地，步骤(4)所述热处理结束后，沿所述第三半成品板坯的宽度方向进行切割，得到所述高温钛合金板材。
本发明提供了采用上述制备方法制备得到的高温钛合金板材，所述高温钛合金板材的组织为细片层状β转变组织和10％～15％初生α相。
本发明还提供了上述技术方案所述高温钛合金板材在制备高温钛合金叶片中的应用。
本发明提供了一种高温钛合金板材的制备方法，包括以下步骤：(1)将钛合金板坯依次进行第一加热处理和第一轧制，得到第一半成品板坯；所述第一轧制为单向轧制；(2)将步骤(1)所述第一半成品板坯进行切割，得到第二半成品板坯；(3)将步骤(2)所述第二半成品板坯依次进行第二加热处理和第二轧制，得到第三半成品板坯；所述第二轧制为单向轧制；(4)将步骤(3)所述第三半成品板坯进行热处理，得到高温钛合金板材。本发明采用单向轧制，有利于板材尺寸精度及板型的控制，提高高温钛合金板材的成材率；采用本发明提供的制备方法得到的高温钛合金板材，其与轧制方向垂直的方向(即横向)具有优异的室温力学性能、高温力学性能和持久性能。
实施例结果表明，本发明制备的叶片锻坯用的TC11高温钛合金板材，板材横向的500℃抗拉强度在780MPa以上，屈服强度在600MPa以上，断后伸长率在15％以上，断面收缩率在30％以上，在500℃/640MPa的条件下，板材横向持久寿命在55h以上，在500℃/300MPa/50h的条件下，蠕变塑性伸长率小于0.10％；本发明制备的叶片锻坯用的Ti6242S高温钛合金板材，板材横向的525℃的抗拉强度在635MPa以上，屈服强度在565MPa以上，断后伸长率在20％以上，断面收缩率在35％以上，在525℃/480MPa的条件下，板材横向持久寿命在75h以上，在510℃/240MPa/35h的条件下，蠕变塑性伸长率小于0.10％；本发明制备的叶片锻坯用的BT25高温钛合金板材，板材横向的550℃抗拉强度在830MPa以上，屈服强度在660MPa以上，断后伸长率在15％以上，断面收缩率在30％以上，在550℃/441MPa的条件下，板材横向持久寿命在80h以上，在550℃/430MPa/100h的条件下，蠕变塑性伸长率小于0.10％；本发明制备的叶片锻坯用的Ti1100高温钛合金板材，板材横向的600℃抗拉强度在680MPa以上，屈服强度在570MPa以上，断后伸长率在13％以上，断面收缩率在28％以上，在600℃/200MPa的条件下，板材横向持久寿命在175h以上，在600℃/300MPa/100h的条件下，蠕变塑性伸长率小于0.10％；本发明制备的叶片锻坯用的IMI834高温钛合金板材，板材横向的600℃抗拉强度在700MPa以上，屈服强度在580MPa以上，断后伸长率在15％以上，断面收缩率在30％以上，在600℃/450MPa的条件下，板材横向持久寿命在15h以上，在600℃/150MPa/100h的条件下，蠕变塑性伸长率小于0.10％。由此说明，本发明制备的叶片锻坯的高温钛合金板材能够满足行业要求，解决了我国高温钛合金板材的生产困难问题，能够满足我国航空、航天工业对高温钛合金的苛刻要求。
本发明还提供了上述技术方案所述高温钛合金板材在制备高温钛合金叶片中的应用。本发明改变了高温钛合金叶片用锻坯的产品型式，用板材替代传统的棒材；与棒材加工方式相比，本发明高温钛合金板材的加工方式是将钛合金板坯沿板坯长度方向进行单方向的大变形轧制，形成有利于提高板材横向蠕变、持久性能的强织构，能够使叶片锻坯蠕变时产生的残余变形大幅减小，减小为棒材的1/4～1/2，持久寿命延长了30～50％。
具体实施方式
本发明提供了一种高温钛合金板材的制备方法，包括以下步骤：
(1)将钛合金板坯依次进行第一加热处理和第一轧制，得到第一半成品板坯；所述第一轧制为单向轧制；
(2)将步骤(1)所述第一半成品板坯进行切割，得到第二半成品板坯；
(3)将步骤(2)所述第二半成品板坯依次进行第二加热处理和第二轧制，得到第三半成品板坯；所述第二轧制为单向轧制；
(4)将步骤(3)所述第三半成品板坯进行热处理，得到高温钛合金板材。
本发明将钛合金板坯依次进行第一加热处理和第一轧制，得到第一半成品板坯。在本发明中，所述钛合金板坯优选为高温钛合金板坯，所述钛合金板坯优选为TC11高温钛合金板坯、Ti6242S高温钛合金板坯、BT25高温钛合金板坯、Ti1100高温钛合金板坯或IMI834高温钛合金板坯。
在本发明中，所述第一加热处理的温度优选为所述钛合金板坯的相变点以下10～20℃；所述第一加热处理的时间t1优选为(H+30)min，其中，H为所述钛合金板坯的厚度，H的单位为mm。在本发明中，所述第一轧制为单向轧制，所述第一轧制的总变形量优选为60～70％。
得到第一半成品板坯后，本发明将所述第一半成品板坯进行切割，得到第二半成品板坯。在本发明中，所述切割的方向优选为沿所述第一半成品板坯长度方向进行切割。本发明在进行所述切割前，优选将所述第一半成品板坯依次进行打磨和酸洗。本发明对所述打磨和酸洗的具体工艺没有特殊的限定，采用本领域技术人员所熟知的打磨和酸洗工艺即可。在本发明中，所述酸洗用的酸优选为硝酸和氢氟酸。本发明通过打磨和酸洗去除所述第一半成品板坯表面的氧化皮和裂纹等缺陷。
得到第二半成品板坯后，本发明将所述第二半成品板坯依次进行第二加热处理和第二轧制，得到第三半成品板坯。在本发明中，所述第二加热处理的温度优选为所述钛合金板坯的相变点以下10～20℃；所述第二加热处理的时间t2优选为(H+20)min，其中，H为所述钛合金板坯的厚度，H的单位为mm。在本发明中，所述第二轧制为单向轧制，所述第二轧制的轧制方向优选与所述第一轧制的轧制方向相同；所述第二轧制的总变形量优选为50～60％。
在高温钛合金板材制备过程中，本发明将所述钛合金板坯和所述第二半成品板均在相变点以下10～20℃加热，使板坯的组织转变为大量的片层α组织和约10～15％的初生α相，再结合单向轧制，使组织中多数的α相取向趋于一致，形成特定的织构，相对于传统的低温两相区板材换向轧制而形成的织构，这种形成取向趋于一致的织构更有利于改善合金加工过程表面及边部开裂情况，进而降低合金的生产成本，提高生产效率。
在所述第二轧制结束后，本发明优选将所得板坯依次进行回炉热处理和水冷，得到第三半成品板坯。在本发明中，所述回炉热处理的温度与所述第二加热处理的温度相同；所述回炉热处理的时间t3优选为(H+10)min，其中H为所述钛合金板坯的厚度，H的单位为mm。在本发明中，所述水冷的温度优选为200℃以下，更优选为40～200℃。本发明所述第二轧制结束后，直接将获得的板材进行回炉热处理和水冷，减少了高温钛合金采用常规双重热处理(即固溶+时效)操作时加热炉升温过程的等待时间及冷料装炉炉温回温等待的时间，节约了生产时间，提高了生产效率，操作也方便、简单。另外，板材回炉处理后的水冷方式，可进一步细化β转变组织中的片层α相，细化的片层α相更有利于提高高温钛合金的蠕变、持久性能。
得到第三半成品板坯后，本发明将所述第三半成品板坯进行热处理，得到高温钛合金板材。在本发明中，所述热处理的温度通常根据板坯的不同组成进行确定，在本发明的具体实施例中，所述热处理的温度优选为500～750℃；时间优选为2～6h，更优选为4h。
在所述热处理结束后，本发明优选沿所述第三半成品板坯的宽度方向进行切割，得到所述高温钛合金板材。在本发明中，所述切割后获得的高温钛合金板材的长度是沿所述第三半成品板坯的宽度方向进行切割获得的。以本发明制备的高温钛合金板材作为叶片用锻坯，在板材切割时，充分结合织构的特性，取板坯的横向作为锻坯的长度，有利于提高锻坯的蠕变、持久性能。
在本发明的具体实施例中，本发明优选在所述热处理结束后，将所得板坯依次进行矫直、空冷、打磨和酸洗，然后再进行所述切割。本发明对所述矫直、空冷、打磨和酸洗的具体工艺没有特殊的限定，采用本领域技术人员所熟知的矫直、空冷、打磨和酸洗工艺即可。
本发明提供了采用上述制备方法制备得到的高温钛合金板材，所述高温钛合金板材的组织为细片层状β转变组织和10～15％的初生α相。
本发明还提供了上述技术方案所述高温钛合金板材在制备高温钛合金叶片中的应用，在本发明中，优选将所述高温钛合金板材用于高温钛合金叶片锻坯，提高叶片的力学性能和使用寿命。
下面将结合本发明中的实施例，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
(1)将经过锻造得到的240mm×1000mm×1200mm，TC11钛合金板坯(相变点为1000℃)在990℃进行第一加热处理，保温210min，然后送入热轧机进行第一轧制，得到80mm×1000mm×3600mm的第一半成品板坯，所述的第一轧制为单向轧制；所述第一轧制的总变形量为67％；
(2)将步骤(1)中得到的第一半成品板坯依次进行打磨和酸洗，然后沿长度方向进行切割，得到80mm×1000mm×1200mm的第二半成品板坯；
(3)将步骤(2)中得到的第二半成品板坯在990℃进行第二加热处理，保温100min，然后送入热轧机进行第二轧制，得到尺寸为40mm×1000mm×2400mm的板材，轧制结束后，快速将板材运回加热炉，在990℃进行回炉热处理，保温50min，回炉热处理后再快速运至快冷装置进行水冷，得到第三半成品板坯，所述的第二轧制为单向轧制，其轧制方向与第一轧制方向相同；所述第二轧制的总变形量为50％；所述水冷的温度为100℃；
(4)将步骤(3)中得到的第三半成品板坯在500℃的条件下保温6h，然后进行矫直，空冷至室温后，将所得板坯依次进行打磨和酸洗，然后进行成品切割，得到TC11高温钛合金板材；所述切割后的TC11高温钛合金板材的长度是沿第三半成品板坯的宽度方向切割获得的，宽度是沿第三半成品板坯的长度方向切割获得的。
对本实施例制得的TC11高温钛合金板材横向性能和传统叶片用锻坯TC11钛合金棒材(制备方法参照CN108034911A)的力学性能进行检测，结果如表1所示。
表1 TC11高温钛合金板材与传统叶片用锻坯TC11钛合金棒材的力学性能试验结果
由表1可以看出，采用本实施例制备方法获得的TC11高温钛合金板材的室温力学性能，500℃的高温短时拉伸性、持久性能和蠕变性能较传统叶片用锻坯TC11钛合金棒材均有提高，且完全满足行业要求，说明本实施例制备的TC11高温钛合金板材的室温力学性能、高温力学性能和持久性能优异。
实施例2
(1)将经过锻造得到的120mm×800mm×1050mm，Ti6242S钛合金板坯(相变点为1015℃)在995℃进行第一加热处理，保温150min，然后送入热轧机进行第一轧制，得到48mm×800mm×2625mm的第一半成品板坯，所述的第一轧制为单向轧制；所述第一轧制的总变形量为60％；
(2)将步骤(1)得到的第一半成品板坯依次进行打磨和酸洗，然后进行切割，得到48mm×800mm×1310mm的第二半成品板坯；
(3)将步骤(2)中得到的第二半成品板坯在995℃进行第二加热处理，保温68min，然后送入热轧机进行第二轧制，得到尺寸为19.2mm×800mm×3275mm的板材，轧制结束后，快速将板材运回加热炉，在995℃进行回炉热处理，保温29min，回炉热处理后再快速运至快冷装置进行水冷，得到第三半成品板坯，所述的第二轧制为单向轧制，其轧制方向与第一轧制方向相同；所述第二轧制的总变形量为60％；所述水冷的温度为40℃；
(4)将步骤(3)中得到的第三半成品板坯在520℃的条件下保温3h，然后进行矫直，空冷至室温后，将所得板坯依次进行打磨和酸洗，然后进行成品切割，得到Ti6242S高温钛合金板材；所述切割后的Ti6242S高温钛合金板材的长度是沿第三半成品板坯的宽度方向切割获得的，宽度是沿第三半成品板坯的长度方向切割获得的。
对本实施例制得的Ti6242S高温钛合金板材横向性能和传统叶片用锻坯Ti6242S钛合金棒材的力学性能进行检测，结果如表2所示。
表2 Ti6242S高温钛合金板材与传统叶片用锻坯Ti6242S钛合金棒材的力学性能试验结果
由表2可以看出，采用本实施例制备方法获得的Ti6242S高温钛合金板材的室温力学性能，525℃高温短时拉伸、持久性能及510℃蠕变性能较传统叶片用锻坯Ti6242S钛合金棒材均有提高，且完全满足行业要求，说明本实施例制备的Ti6242S高温钛合金板材的室温力学性能、高温力学性能和持久性能优异。
实施例3
(1)将经过锻造得到的180mm×900mm×1100mm，BT25钛合金板坯(相变点为1010℃)在995℃进行第一加热处理，保温210min，然后送入热轧机进行第一轧制，得到54mm×900mm×3667mm的第一半成品板坯，所述的第一轧制为单向轧制；所述第一轧制的总变形量为70％；
(2)将步骤(1)中得到的第一半成品板坯依次进行打磨和酸洗，然后进行切割，得到54mm×900mm×1222mm的第二半成品板坯；
(3)将步骤(2)中得到的第二半成品板坯在995℃进行第二加热处理，保温74min，然后送入热轧机进行第二轧制，得到尺寸为24mm×900mm×2749mm的板材，轧制结束后，快速将板材运回加热炉，在995℃进行回炉热处理，保温34min，回炉热处理后再快速运至快冷装置进行水冷，得到第三半成品板坯，所述的第二轧制为单向轧制，其轧制方向与第一轧制方向相同；所述第二轧制的总变形量为55.6％；所述水冷的温度为80℃；
(4)将步骤(3)中得到的第三半成品板坯在550℃的条件下保温4h，然后进行矫直，空冷至室温后，将所得板坯依次进行打磨和酸洗，然后进行成品切割，得到BT25高温钛合金板材；所述切割后的BT25高温钛合金板材的长度是沿第三半成品板坯的宽度方向切割获得的，宽度是沿第三半成品板坯的长度方向切割获得的。
对本实施例制得的BT25高温钛合金板材横向性能和传统叶片用锻坯BT25钛合金棒材的力学性能进行检测，结果如表3所示。
表3 BT25高温钛合金板材与传统叶片用锻坯BT25钛合金棒材的力学性能试验结果
由表3可以看出，采用本实施例制备方法获得的BT25高温钛合金板材的室温力学性能，550℃高温短时拉伸、持久性能、蠕变性能较传统叶片用锻坯BT25钛合金棒材均有提高，且完全满足行业要求，说明本实施例制备的BT25高温钛合金板材的室温力学性能、高温力学性能和持久性能优异。
实施例4
(1)将经过锻造得到的200mm×1000mm×1100mm，Ti1100钛合金板坯(相变点为1015℃)在1000℃进行第一加热处理，保温230min，然后送入热轧机进行第一轧制，得到70mm×1000mm×3142mm第一半成品板坯，所述的第一轧制为单向轧制；所述第一轧制的总变形量为65％；
(2)将步骤(1)中得到的第一半成品板坯依次进行打磨和酸洗，然后进行切割，得到70mm×1000mm×1047mm第二半成品板坯；
(3)将步骤(1)中得到的第二半成品板坯在1000℃进行第二加热处理，保温90min，然后送入热轧机进行第二轧制，得到尺寸为31.5mm×1000mm×2327mm的板材，轧制结束后，快速将板材运回加热炉，在1000℃进行回炉热处理，保温42min，回炉热处理后再快速运至快冷装置进行水冷，得到第三半成品板坯，所述的第二轧制为单向轧制，其轧制方向与第一轧制方向相同；所述第二轧制的总变形量为55％；所述水冷的温度为150℃；
(4)将步骤(3)中得到的第三半成品板坯在600℃的条件下保温4h，然后进行矫直，空冷至室温后，将所得板坯依次进行打磨和酸洗，然后进行成品切割，得到Ti1100高温钛合金板材；所述切割后的Ti1100高温钛合金板材的长度是沿第三半成品板坯的宽度方向切割获得的，宽度是沿第三半成品板坯的长度方向切割获得的。
对本实施例制得的Ti1100高温钛合金板材横向性能和传统叶片用锻坯Ti1100钛合金棒材的力学性能进行检测，结果如表4所示。
表4 Ti1100高温钛合金板材与传统叶片用锻坯Ti1100钛合金棒材的力学性能试验结果
由表4可以看出，采用本实施例制备方法获得的Ti1100高温钛合金板材的室温力学性能，550℃高温短时拉伸、持久性能、蠕变性能较传统叶片用锻坯Ti1100钛合金棒材均有提高，且完全满足行业要求，说明本实施例制备的Ti1100高温钛合金板材的室温力学性能、高温力学性能和持久性能优异。
实施例5
(1)将经过锻造得到的160mm×1000mm×1150mm，IMI834钛合金板坯(相变点为1050℃)在1035℃进行第一加热处理，保温230min，然后送入热轧机进行第一轧制，得到64mm×1000mm×2875mm的第一半成品板坯，所述的第一轧制为单向轧制；所述第一轧制的总变形量为60％；
(2)将步骤(1)中得到的第一半成品板坯依次进行打磨和酸洗，然后进行切割，得到64mm×1000mm×1438mm第二半成品板坯；
(3)将步骤(2)中得到的第二半成品板坯在1035℃进行第二加热处理，保温84min，然后送入热轧机进行第二轧制，得到尺寸为25.6mm×1000mm×3595mm的板材，轧制结束后，快速将板材运回加热炉，在1035℃进行回炉热处理，保温35min，回炉热处理后再快速运至快冷装置进行水冷，得到第三半成品板坯，所述的第二轧制为单向轧制，其轧制方向与第一轧制方向相同；所述第二轧制的总变形量为60％；所述水冷的温度为60℃；
(4)将步骤(3)中得到的第三半成品板坯在600℃的条件下保温2h，然后进行矫直，空冷至室温后，将所得板坯依次进行打磨和酸洗，然后进行成品切割，得到IMI834高温钛合金板材；所述切割后的IMI834高温钛合金板材的长度是沿第三半成品板坯的宽度方向切割获得的，宽度是沿第三半成品板坯的长度方向切割获得的。
对本实施例制得的IMI834高温钛合金板材横向性能和传统叶片用锻坯IMI834钛合金棒材的力学性能进行检测，结果如表5所示。
表5 IMI834高温钛合金板材与传统叶片用锻坯IMI834钛合金棒材的力学性能试验结果
由表5可以看出，采用本实施例制备方法获得的IMI834高温钛合金板材的室温力学性能，600℃高温短时拉伸、持久性能、蠕变性能较传统叶片用锻坯IMI834钛合金棒材均有提高，且完全满足行业要求，说明本实施例制备的IMI834高温钛合金板材的室温力学性能、高温力学性能和持久性能优异，能够满足叶片锻坯的性能需求。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种高温钛合金板材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将钛合金板坯依次进行第一加热处理和第一轧制，得到第一半成品板坯；所述第一轧制为单向轧制；所述第一加热处理的温度为所述钛合金板坯的相变点以下10～20℃；所述钛合金板坯为TC11高温钛合金板坯、Ti6242S高温钛合金板坯、BT25高温钛合金板坯、Ti1100高温钛合金板坯或IMI834高温钛合金板坯；
(2)将步骤(1)所述第一半成品板坯进行切割，得到第二半成品板坯；所述切割的方向为沿所述第一半成品板坯长度方向进行切割；
(3)将步骤(2)所述第二半成品板坯依次进行第二加热处理和第二轧制，得到第三半成品板坯；所述第二轧制为单向轧制；所述第二轧制的轧制方向与所述第一轧制的轧制方向相同；所述第二加热处理的温度为所述钛合金板坯的相变点以下10～20℃；
(4)将步骤(3)所述第三半成品板坯进行热处理，所述热处理结束后，沿所述第三半成品板坯的宽度方向进行切割，得到高温钛合金板材。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述第一加热处理的时间t1＝(H+30)min，其中，H为所述钛合金板坯的厚度，H的单位为mm；
所述第一轧制的总变形量为60～70％。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述第二加热处理的时间t2＝(H+20)min，其中，H为所述钛合金板坯的厚度，H的单位为mm；
所述第二轧制的总变形量为50～60％。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述第二轧制结束后，将所得板坯依次进行回炉热处理和水冷，得到第三半成品板坯；所述回炉热处理的温度与所述第二加热处理的温度相同；所述回炉热处理的时间t3＝(H+10)min，其中H为所述钛合金板坯的厚度，H的单位为mm。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(4)所述热处理的温度为500～750℃，时间为2～6h。
6.采用权利要求1～5任一项所述制备方法制备得到的高温钛合金板材，其特征在于，所述高温钛合金板材的组织为细片层状β转变组织和10％～15％初生α相。
7.权利要求6所述高温钛合金板材在制备高温钛合金叶片中的应用。
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