本發(fā)明涉及一種鈦合金復合材料，尤其涉及一種高強度、具有優(yōu)越性價比的α+β型鈦合金復合材料。
背景技術：
：α+β型鈦合金廣泛應用于航空、航天、汽車、高爾夫球桿頭、自行車等領域，其典型代表是1954年美國研制成功的Ti-6Al-4V合金。Ti-6Al-4V合金具有良好的綜合性能，目前Ti-6Al-4V合金使用量已占全部鈦合金的一半以上。但是Ti-6Al-4V合金的性價比不夠高，長時工作溫度約350℃，合金中較高的V含量導致合金的價格偏高，其室溫強度和高溫強度也有待進一步提高，這些限制了Ti-6Al-4V合金在國防軍工和民品中的進一步推廣應用。技術實現(xiàn)要素：本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種性價比明顯優(yōu)于Ti-6Al-4V合金的高強度α+β型鈦合金復合材料，其長時工作溫度可達450℃。本發(fā)明的技術方案如下：一種α+β型鈦合金復合材料，其特征在于按重量百分比含有：鋁7～8.5、釩0.5～1.5、鉬1～3、鉻1～3、鐵0.3～1、稀土元素0.05～0.1、(SiC纖維+BC)1.0～2.0、其余為鈦和不可避免的雜質。本發(fā)明鈦合金復合材料可采用熔鑄壓力加工法等鈦合金的一般制備方法生產，可實現(xiàn)工業(yè)化大批量生產?？刂齐s質中碳、氫、氧、氮的總重量百分比不超過0.25。所述釩元素以鋁釩中間合金形式加入，所述鉬元素以鋁鉬中間合金形式加入，以確保合金成分的準確性和均勻性從而確保合金材料性能的一致性。所述稀土元素以鑭鈰混合稀土形式加入。本發(fā)明α+β型鈦合金中鋁含量較Ti-6Al-4V高，鋁含量的提高對于提高合金的常溫和高溫強度、降低比重、增加彈性模量有明顯效果；釩、鉬、鉻、鐵為β穩(wěn)定元素，與Ti-6Al-4V相比，釩的添加量大為減少；適量稀土元素的添加起到改善鈦合金表面抗氧化性能的作用。本發(fā)明α+β型鈦合金的室溫抗拉強度和屈服強度比Ti-6Al-4V提高30％以上，高溫強度也明顯優(yōu)于Ti-6Al-4V，密度與Ti-6Al-4V相當，因此本發(fā)明鈦合金比Ti-6Al-4V合金具有更優(yōu)越的性價比，市場前景廣闊。具體實施方式實施例1采用熔鑄壓力加工法制造本發(fā)明鈦合金復合材料，具體按合金成分配料，合金的重量百分比組成為：鋁8.0，釩1.0，鉬2.0，鉻2.0，鐵0.5，稀土元素0.08，(SiC纖維+BC)1.5，其余為鈦和不可避免的雜質。將以上合金元素組成電極采用二次真空自耗熔煉成鑄錠，熔煉真空度要求低于1Pa。在熔煉過程中，釩元素以鋁釩中間合金形式加入，鉬元素以鋁鉬中間合金形式加入，稀土元素以鑭鈰混合稀土形式加入，并嚴格控制碳、氫、氧、氮元素的總重量百分比不超過0.25。鑄錠在1000～1200℃進行開坯鍛造，制成板坯。接著進行熱軋，熱軋溫度在800～1000℃之間，最后進行冷軋，冷軋板經退火處理后得到鈦合金復合材料板材。將制得的鈦合金板(厚度為3mm)經國家有色金屬研究院測試，室溫下抗拉強度為1270MPa，屈服強度為1200MPa，斷后伸長率為10.0％，洛氏硬度值為42。比較本發(fā)明鈦合金與相同厚度的Ti-6Al-4V合金退火板材在室溫下的綜合性能，結果見表1。表1本發(fā)明鈦合金與Ti-6Al-4V合金室溫性能比較鈦合金名稱屈服強度(MPa)抗拉強度(MPa)伸長率(％)硬度(HRC)密度(g/cm3)Ti-6Al-4V870925≥10364.5本發(fā)明鈦合金1200127010424.45由表中數(shù)據(jù)可以看出，本發(fā)明鈦合金復合材料的密度與Ti-6Al-4V相當，室溫強度遠優(yōu)于Ti-6Al-4V，抗拉強度和屈服強度均比Ti-6Al-4V提高30％以上，而塑性相當。本發(fā)明鈦合金復合材料鋁含量比Ti-6Al-4V高而釩含量低很多，其性價比明顯優(yōu)于Ti-6Al-4V。另外，由本實施例所得鈦合金板在溫度440℃下測得的抗拉強度為960MPa，而Ti-6Al-4V在溫度400℃下的抗拉強度僅為645MPa，說明本發(fā)明鈦合金的高溫強度也明顯優(yōu)于Ti-6Al-4V。當前第1頁1 2 3