本發(fā)明涉及一種鈦合金復(fù)合材料，尤其涉及一種高強(qiáng)度、具有優(yōu)越性價(jià)比的α+β型鈦合金復(fù)合材料。
背景技術(shù)：
：α+β型鈦合金廣泛應(yīng)用于航空、航天、汽車、高爾夫球桿頭、自行車等領(lǐng)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(jià)比不夠高，長時(shí)工作溫度約350℃，合金中較高的V含量導(dǎo)致合金的價(jià)格偏高，其室溫強(qiáng)度和高溫強(qiáng)度也有待進(jìn)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(jìn)一步推廣應(yīng)用。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種性價(jià)比明顯優(yōu)于Ti-6Al-4V合金的高強(qiáng)度α+β型鈦合金復(fù)合材料，其長時(shí)工作溫度可達(dá)450℃。本發(fā)明的技術(shù)方案如下：一種α+β型鈦合金復(fù)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(zhì)。本發(fā)明鈦合金復(fù)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(chǎn)，可實(shí)現(xiàn)工業(yè)化大批量生產(chǎn)。控制雜質(zhì)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(zhǔn)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(qiáng)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(qiáng)度和屈服強(qiáng)度比Ti-6Al-4V提高30％以上，高溫強(qiáng)度也明顯優(yōu)于Ti-6Al-4V，密度與Ti-6Al-4V相當(dāng)，因此本發(fā)明鈦合金比Ti-6Al-4V合金具有更優(yōu)越的性價(jià)比，市場前景廣闊。具體實(shí)施方式實(shí)施例1采用熔鑄壓力加工法制造本發(fā)明鈦合金復(fù)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(zhì)。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(yán)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(jìn)行開坯鍛造，制成板坯。接著進(jìn)行熱軋，熱軋溫度在800～1000℃之間，最后進(jìn)行冷軋，冷軋板經(jīng)退火處理后得到鈦合金復(fù)合材料板材。將制得的鈦合金板(厚度為3mm)經(jīng)國家有色金屬研究院測試，室溫下抗拉強(qiáng)度為1270MPa，屈服強(qiáng)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(jié)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(qiáng)度(MPa)抗拉強(qiáng)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(fù)合材料的密度與Ti-6Al-4V相當(dāng)，室溫強(qiáng)度遠(yuǎn)優(yōu)于Ti-6Al-4V，抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度均比Ti-6Al-4V提高30％以上，而塑性相當(dāng)。本發(fā)明鈦合金復(fù)合材料鋁含量比Ti-6Al-4V高而釩含量低很多，其性價(jià)比明顯優(yōu)于Ti-6Al-4V。另外，由本實(shí)施例所得鈦合金板在溫度440℃下測得的抗拉強(qiáng)度為960MPa，而Ti-6Al-4V在溫度400℃下的抗拉強(qiáng)度僅為645MPa，說明本發(fā)明鈦合金的高溫強(qiáng)度也明顯優(yōu)于Ti-6Al-4V。當(dāng)前第1頁1 2 3