一種α?β鈦合金和制造方法包括：由具有以重量百分比(wt.％)計(jì)的組分的鈦合金來(lái)形成α?β產(chǎn)物，所述組分包括5.7wt.％?7.5wt.％的Al、0.8wt.％?4.2wt.％的Mo、0.0wt.％?3.0wt.％的Nb、0.1wt.％?3.5的Sn、0.1wt.％?3.0wt.％的Zr、0.1wt.％?0.35wt.％的Si、0.05wt.％?0.25wt.％的O，其余為T(mén)i和附帶雜質(zhì)；然后用包括第一溫度和第一時(shí)間的第一熱處理步驟、包括第二溫度和第二時(shí)間的第二熱處理步驟以及包括小于第二溫度的第三溫度和大于第二時(shí)間的第三時(shí)間的第三熱處理步驟來(lái)熱處理α?β產(chǎn)物。
2、鈦合金通常用于民用和軍用航空航天系統(tǒng)。例如，與鋼、鎳基合金和鋁合金等相比，ti-6al-4v和ti6242合金可提供高溫特性和低密度的有吸引力的組合。
3、這種合金和具有增強(qiáng)特性的合金特別關(guān)注的一個(gè)領(lǐng)域是用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)排氣系統(tǒng)、內(nèi)壁、熱交換器和隔熱罩的扁平軋制產(chǎn)物(片材和板材)。另一個(gè)出現(xiàn)的關(guān)注領(lǐng)域是通過(guò)增材制造而生產(chǎn)的零件。
2、在本公開(kāi)的一種形式中，一種制造α-β鈦合金的方法包括：由具有以重量百分比(wt.％)計(jì)的組分的鈦合金而形成的α-β產(chǎn)物，該組分包括5.7wt.％-7.5wt.％的al、0.8wt.％-4.2wt.％的mo、0.0wt.％-3.0wt.％的nb、0.1wt.％-3.5wt.％的sn、0.1wt.％-3.0wt.％的zr、0.1wt.％-0.35wt.％的si、0.05wt.％-0.25wt.％的o，余量為ti和附帶雜質(zhì)；然后用包括第一溫度和第一時(shí)間的第一熱處理步驟、包括第二溫度和第二時(shí)間的第二熱處理步驟以及包括小于第二溫度的第三溫度和大于第二時(shí)間的第三時(shí)間的第三熱處理步驟來(lái)對(duì)α-β產(chǎn)物進(jìn)行熱處理。
>3、在一些變型中，第一溫度在1600°f(871.1℃)至2000°f(1093℃)之間，并且第一時(shí)間在15分鐘至120分鐘之間。在至少一個(gè)變型中，第二溫度在1400°f(760℃)至1900°f(1037.8℃)之間，并且第二時(shí)間在5分鐘至90分鐘之間，并且第三溫度在1050°f(565.6℃)和1250°f(676.7℃)之間，并且第三時(shí)間在5小時(shí)至7小時(shí)之間。4、在一些變型中，熱處理的α-β產(chǎn)物包括針狀微結(jié)構(gòu)。例如，針狀微結(jié)構(gòu)包括β相基質(zhì)中的α相的針。
5、在至少一個(gè)變型中，熱處理的α-β產(chǎn)物在35ksi和950°f(510℃)下達(dá)到0.25％應(yīng)變的時(shí)間大于50小時(shí)，例如大于75小時(shí)或大于100小時(shí)。
6、在一些變型中，熱處理的α-β產(chǎn)物具有超過(guò)1.0e+07次循環(huán)的en?6072測(cè)試疲勞壽命。
7、在至少一個(gè)變型中，α-β產(chǎn)物組分包括6.4wt.％-7.4wt.％的al、2.1wt.％-2.6wt.％的mo、0.5wt.％-1.5wt.％的nb、1.0-1.8的sn、0.5wt.％-1.5wt.％的zr、0.1wt.％-0.3wt.％的si、0.1wt.％-0.15wt.％的o，余量為ti和附帶雜質(zhì)。并且在此類(lèi)變型中，熱處理的α-β產(chǎn)物包括大于約153ksi的拉伸強(qiáng)度、大于約130ksi的屈服強(qiáng)度、大于約3％的伸長(zhǎng)率和在75°f(23.9℃)下大于約17.5msi的彈性模量。此外，熱處理的α-β產(chǎn)物包括大于約90ksi的拉伸強(qiáng)度、大于約68ksi的屈服強(qiáng)度、大于約15％的伸長(zhǎng)率和在1150°f(621.1℃)下大于約13.0msi的彈性模量。
8、在一些變型中，α-β產(chǎn)物組分包括6.8wt.％-7.6wt.％的al、0.8wt.％-1.6wt.％的mo、1.6wt.％-2.4wt.％的nb、0.15-0.45的sn、0.1wt.％-0.3wt.％的zr、0.1wt.％-0.3wt.％的si、0.1wt.％-0.2wt.％的o，余量為ti和附帶雜質(zhì)。并且在此類(lèi)變型中，熱處理的α-β產(chǎn)物在1150°f(621.1℃)下具有大于約10.0msi的彈性模量。
9、在至少一個(gè)變型中，α-β產(chǎn)物組分包括5.7wt.％-6.7wt.％的al、1.7wt.％-2.3wt.％的mo、1.8wt.％-2.4wt.％的nb、2.4-3.2的sn、1.8wt.％-2.6wt.％的zr、0.1wt.％-0.3wt.％的si、0.1wt.％-0.2wt.％的o，余量為ti和附帶雜質(zhì)。并且在此類(lèi)變型中，熱處理的α-β產(chǎn)物具有大于約155ksi的拉伸強(qiáng)度、大于約3％的伸長(zhǎng)率和在75°f(23.9℃)下大于約17.0msi的彈性模量。此外，熱處理的α-β產(chǎn)物具有大于約95ksi的拉伸強(qiáng)度、大于約73ksi的屈服強(qiáng)度、大于約16％的伸長(zhǎng)率和在1150°f(621.1℃)下大于約12.0msi的彈性模量。
10、在本公開(kāi)的另一種形式中，α-β鈦合金包括以重量百分比(wt.％)計(jì)的組分，該組分包括5.7wt.％-7.5wt.％的al、0.8wt.％-4.2wt.％的mo、0.0wt.％-3.0wt.％的nb、0.1-3.5的sn、0.1wt.％-3.0wt.％的zr、0.1wt.％-0.35wt.％的si、0.05wt.％-0.25wt.％的o，余量為ti和附帶雜質(zhì)。α-β鈦合金還具有針狀微結(jié)構(gòu)，該針狀微結(jié)構(gòu)包括β基質(zhì)中的α針，并且en?6072測(cè)試疲勞壽命超過(guò)1.0e+07次循環(huán)。
11、在一些變型中，α-β鈦合金在35ksi和950°f(510℃)下達(dá)到0.25％應(yīng)變的時(shí)間大于50小時(shí)，例如大于75小時(shí)或大于100小時(shí)。
12、在至少一個(gè)變型中，α-β鈦合金的組分包括6.4wt.％-7.4wt.％的al、2.1wt.％-2.6wt.％的mo、0.5wt.％-1.5wt.％的nb、1.0-1.8的sn、0.5wt.％-1.5wt.％的zr、0.1wt.％-0.3wt.％的si、0.1wt.％-0.15wt.％的o，余量為ti和附帶雜質(zhì)。并且在此類(lèi)變型中，α-β鈦合金具有大于約153ksi的拉伸強(qiáng)度、大于約130ksi的屈服強(qiáng)度、大于約3％的伸長(zhǎng)率以及在75°f下大于約17.5msi的彈性模量。此外，α-β鈦合金具有大于約90ksi的拉伸強(qiáng)度、大于約68ksi的屈服強(qiáng)度、大于約15％的伸長(zhǎng)率和在1150°f(621.1℃)下大于約13.0msi的彈性模量。
13、在一些變型中，α-β鈦合金具有6.8wt.％-7.6wt.％的al、0.8wt.％-1.6wt.％的mo、1.6wt.％-2.4wt.％的nb、0.15-0.45的sn、0.1wt.％-0.3wt.％的zr、0.1wt.％-0.3wt.％的si、0.1wt.％-0.2wt.％的o的組分，余量為ti和附帶雜質(zhì)。并且在此類(lèi)變型中，α-β鈦合金在1150°f(621.1℃)下具有大于約10.0msi的彈性模量。
14、在至少一個(gè)變型中，α-β鈦合金的組分包括5.7wt.％-6.7wt.％的al、1.7wt.％-2.3wt.％的mo、1.8wt.％-2.4wt.％的nb、2.4-3.2的sn、1.8wt.％-2.6wt.％的zr、0.1wt.％-0.3wt.％的si、0.1wt.％-0.2wt.％的o，余量為ti和附帶雜質(zhì)。并且在此類(lèi)變型中，α-β鈦合金具有大于約155ksi的拉本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種制造α-β鈦合金的方法，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述第一溫度在1600°F和2000°F之間，并且所述第一時(shí)間在15分鐘至120分鐘之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述第二溫度在1400°F和1900°F之間，并且所述第二時(shí)間在5分鐘至90分鐘之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中，所述第三溫度在1050°F和1250°F之間，并且所述第三時(shí)間在5小時(shí)至7小時(shí)之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述熱處理的α-β產(chǎn)物包括針狀微結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述針狀微結(jié)構(gòu)包括β相的基質(zhì)中的α相的針。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述α-β產(chǎn)物組分包括：6.4wt.％-7.4wt.％的Al、2.1wt.％-2.6wt.％的Mo、0.5wt.％-1.5wt.％的Nb、1.0-1.8的Sn、0.5wt.％-1.5wt.％的Zr、0.1wt.％-0.3wt.％的Si、0.1wt.％-0.15wt.％的O、余量為T(mén)i和附帶雜質(zhì)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述α-β產(chǎn)物組分包括：6.8wt.％-7.6wt.％的Al、0.8wt.％-1.6wt.％的Mo、1.6wt.％-2.4wt.％的Nb、0.15-0.45的Sn、0.1wt.％-0.3wt.％的Zr、0.1wt.％-0.3wt.％的Si、0.1wt.％-0.2wt.％的O、余量為T(mén)i和附帶雜質(zhì)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述α-β產(chǎn)物組分包括5.7wt.％-6.7wt.％的Al、1.7wt.％-2.3wt.％的Mo、1.8wt.％-2.4wt.％的Nb、2.4-3.2的Sn、1.8wt.％-2.6wt.％的Zr、0.1wt.％-0.3wt.％的Si、0.1wt.％-0.2wt.％的O、余量為T(mén)i和附帶雜質(zhì)。
10.一種α-β鈦合金，具有：
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的α-β鈦合金，所述α-β鈦合金還包括對(duì)于所述熱處理的α-β產(chǎn)物在35ksi和950°F(510℃)下達(dá)到0.25％應(yīng)變的時(shí)間大于50小時(shí)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的α-β鈦合金，其中，熱處理的所述α-β產(chǎn)物在35ksi和950°F(510℃)下達(dá)到0.25％應(yīng)變的時(shí)間大于75小時(shí)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的α-β鈦合金，其中，熱處理的所述α-β產(chǎn)物在35ksi和950°F(510℃)下達(dá)到0.25％應(yīng)變的時(shí)間大于100小時(shí)。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的α-β鈦合金，其中，所述組分包括6.4wt.％-7.4wt.％的Al、2.1wt.％-2.6wt.％的Mo、0.5wt.％-1.5wt.％的Nb、1.0-1.8的Sn、0.5wt.％-1.5wt.％的Zr、0.1wt.％-0.3wt.％的Si、0.1wt.％-0.15wt.％的O、余量為T(mén)i和附帶雜質(zhì)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的α-β鈦合金，還包括大于約153ksi的拉伸強(qiáng)度、大于約130ksi的屈服強(qiáng)度、大于約3％的伸長(zhǎng)率、以及在75°F(23.9℃)下大于約17.5Msi的彈性模量。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的α-β鈦合金，還包括大于約90ksi的拉伸強(qiáng)度、大于約68ksi的屈服強(qiáng)度、大于約15％的伸長(zhǎng)率、以及在1150°F(621.1℃)下大于約13.0Msi的彈性模量。
17.根據(jù)權(quán)利要求10所述的α-β鈦合金，其中，所述組分包括6.8wt.％-7.6wt.％的Al、0.8wt.％-1.6wt.％的Mo、1.6wt.％-2.4wt.％的Nb、0.15-0.45的Sn、0.1wt.％-0.3wt.％的Zr、0.1wt.％-0.3wt.％的Si、0.1wt.％-0.2wt.％的O，余量為T(mén)i和附帶雜質(zhì)。
18.根據(jù)權(quán)利要求19所述的α-β鈦合金，還包括在1150°F(621.1℃)下大于約10.0Msi的彈性模量。
19.根據(jù)權(quán)利要求10所述的α-β鈦合金，其中，所述組分包括5.7wt.％-6.7wt.％的Al、1.7wt.％-2.3wt.％的Mo、1.8wt.％-2.4wt.％的Nb、2.4-3.2的Sn、1.8wt.％-2.6wt.％的Zr、0.1wt.％-0.3wt.％的Si、0.1wt.％-0.2wt.％的O、余量為T(mén)i和附帶雜質(zhì)。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的α-β鈦合金，還包括大于約155ksi的拉伸強(qiáng)度、大于約3％的伸長(zhǎng)率和在75°F(23.9℃)下大于約17.0Msi的彈性模量。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所...
【技術(shù)特征摘要】
【國(guó)外來(lái)華專(zhuān)利技術(shù)】
1.一種制造α-β鈦合金的方法，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述第一溫度在1600°f和2000°f之間，并且所述第一時(shí)間在15分鐘至120分鐘之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述第二溫度在1400°f和1900°f之間，并且所述第二時(shí)間在5分鐘至90分鐘之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中，所述第三溫度在1050°f和1250°f之間，并且所述第三時(shí)間在5小時(shí)至7小時(shí)之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述熱處理的α-β產(chǎn)物包括針狀微結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述針狀微結(jié)構(gòu)包括β相的基質(zhì)中的α相的針。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述α-β產(chǎn)物組分包括：6.4wt.％-7.4wt.％的al、2.1wt.％-2.6wt.％的mo、0.5wt.％-1.5wt.％的nb、1.0-1.8的sn、0.5wt.％-1.5wt.％的zr、0.1wt.％-0.3wt.％的si、0.1wt.％-0.15wt.％的o、余量為ti和附帶雜質(zhì)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述α-β產(chǎn)物組分包括：6.8wt.％-7.6wt.％的al、0.8wt.％-1.6wt.％的mo、1.6wt.％-2.4wt.％的nb、0.15-0.45的sn、0.1wt.％-0.3wt.％的zr、0.1wt.％-0.3wt.％的si、0.1wt.％-0.2wt.％的o、余量為ti和附帶雜質(zhì)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述α-β產(chǎn)物組分包括5.7wt.％-6.7wt.％的al、1.7wt.％-2.3wt.％的mo、1.8wt.％-2.4wt.％的nb、2.4-3.2的sn、1.8wt.％-2.6wt.％的zr、0.1wt.％-0.3wt.％的si、0.1wt.％-0.2wt.％的o、余量為ti和附帶雜質(zhì)。
10.一種α-β鈦合金，具有：
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的α-β鈦合金，所述α-β鈦合金還包括對(duì)于所述熱處理的α-β產(chǎn)物在35ksi和950°f(510℃)下達(dá)到0.25％應(yīng)變的時(shí)間大于50小時(shí)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的α-β鈦合金，其中，熱處理的所述α-β產(chǎn)物在35ksi和950°f(510℃)下達(dá)到0.25％應(yīng)變的時(shí)間大于75小時(shí)。
13.根據(jù)權(quán)利要求1...
【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：約翰·C·范寧，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：鈦金屬公司，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：
還沒(méi)有人留言評(píng)論。發(fā)表了對(duì)其他瀏覽者有用的留言會(huì)獲得科技券。