【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及合金材料，具体为一种高强高温钛合金及制备方法。
技术介绍
1、高温钛合金是指使用温度在300℃及以上的无序固溶强化钛合金。高温钛合金因为有着很高的比强度、塑性、抗蠕变性能而被广泛应用于航空航天领域，尤其是航空发动机方面。随着航空飞行器的速度不断增加，对于高温钛合金的工作温度，力学性能要求越来越高。目前所研究最成熟的ti-al-sn-zr-mo-si系高温钛合金，zr元素的添加提升了高温钛合金的热强性，有效匹配了热强性和热稳定性，但其在700℃以上会破坏高温钛合金表面氧化层，使得力学性能严重下降。所以要想突破高温钛合金的瓶颈，必须设计出新的高温钛合金成分体系。
2、另外，高温钛合金普遍存在室温强度较低的问题，室温强度与高温强度之间又有很强的关联，例如ti6242室温下屈服强度在890~940 mpa(抗拉强度在970-1030mpa)，imi834室温下屈服强度在930~980mpa（抗拉强度在1040-1090mpa）。这些问题使高温钛合金的使用温度停滞在600℃的瓶颈处。
3、为了进一步满足实际应用的需求，实现航空航天轻量化，突破高温钛合金目前使用温度的瓶颈，开发新体系高强高温钛合金成为亟需解决的关键问题。
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种高强高温钛合金及制备方法，通过b和si元素协同细化晶粒，钉扎位错，改善高温钛合金中微织构形成具有高强度的高温钛合金。
2、本专利技术是通过以下技术方案来实现：>
3、一种高强高温钛合金，按质量百分比计，包括4.7~6.5%的al，4.0~6.0%的sn，2.5~3.5%的nb，0.5~2.0%的mo，0.2~0.5%的si，0.05~0.15%的b，余量为ti以及不可避免的杂质元素。
4、优选的，所述mo采钛钼金属间化合物。
5、优选的，所述高强高温钛合金的微观组织中含有呈细针状弥散分布的tib颗粒。
6、一种高强高温钛合金的制备方法，包括以下步骤：
7、步骤1、将各元素按照质量百分比混合均匀；
8、步骤2、对步骤1形成的合金混合物进行多次熔炼，冷却后得到铸锭；
9、步骤3、将铸锭进行均质化处理；
10、步骤4、对步骤3得到的铸锭从单相区多道次热轧至双相区，累计轧制变形量为75~90%，轧制完成后冷却至室温；
11、步骤5、将热轧后的板材在两相区进行热处理，得到高强高温钛合金。
12、所述热处理包括固溶处理和时效处理：
13、所述固溶处理的温度在960-1020℃，固溶时间1~2.5h，时效处理的温度为600~710℃，时效时间为3~6h。
14、优选的，步骤2中所述熔炼的具体方法如下：
15、所述熔炼过程中感应电流为550~700a，电流频率为20~25khz，待合金混合物完全熔化后保持3~5min，冷却后得到铸锭，然后将铸锭进行多次熔炼。
16、优选的，步骤3所述均质化处理的方法如下：
17、将铸锭在1050~1200℃保温时间为1~3h。
18、优选的，步骤4所述单相区热轧的方法如下：
19、初始轧制温度为相变点以上温度20~40℃，轧制前保温30min，每轧制道次后回炉保温，保温时间1~3min；总轧制变形量40~60%，热轧完成后冷却至室温。
20、优选的，所述双相区热轧的方法如下：
21、轧制温度在相变点以下30~50 ℃，轧制终止温度为两相区，每轧制道次后回炉保温，保温时间1~3 min，轧制变形量60~90%。
22、优选的，步骤4中所述冷却方式为水冷。
23、一种高强高温钛合金在汽车航空发动机中的应用。
24、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益的技术效果：
25、本申请提供的一种高强高温钛合金，al、sn、nb、mo、si、b复合作用提升高温钛合金的抗氧化性，表面形成致密氧化层；通过b和si元素协同细化晶粒，钉扎位错，改善高温钛合金中微织构得到具有高强度的高温钛合金。对比现有高温钛合金拥有出色的室温强度，相较于金属间化合物tial，ti2alnb有更好的延性，实现了优异的强塑性匹配；解决了现有的高温钛合金室温强度较低的问题。
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1.一种高强高温钛合金，其特征在于，按质量百分比计，包括4.7~6.5%的Al，4.0~6.0%的Sn，2.5~3.5%的Nb，0.5~2.0%的Mo，0.2~0.5%的Si，0.05~0.15%的B，余量为Ti以及不可避免的杂质元素。
2.根据权利要求1所述的一种高强高温钛合金，其特征在于，所述Mo采钛钼金属间化合物。
3.根据权利要求1所述的一种高强高温钛合金，其特征在于，所述高强高温钛合金的微观组织中含有呈细针状弥散分布的TiB颗粒。
4.一种权利要求1-3任一项所述一种高强高温钛合金的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述一种高强高温钛合金的制备方法，其特征在于，步骤2中所述熔炼的具体方法如下：
6.根据权利要求4所述一种高强高温钛合金的制备方法，其特征在于，步骤3所述均质化处理的方法如下：
7.根据权利要求4所述一种高强高温钛合金的制备方法，其特征在于，步骤4所述单相区热轧的方法如下：
8.根据权利要求7所述一种高强高温钛合金的制备方法，其特征在于，所述双相区热轧的
9.根据权利要求4所述一种高强高温钛合金的制备方法，其特征在于，步骤4中所述冷却方式为水冷。
10.一种权利要求1-3任一项所述的高强高温钛合金在汽车航空发动机中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种高强高温钛合金，其特征在于，按质量百分比计，包括4.7~6.5%的al，4.0~6.0%的sn，2.5~3.5%的nb，0.5~2.0%的mo，0.2~0.5%的si，0.05~0.15%的b，余量为ti以及不可避免的杂质元素。
2.根据权利要求1所述的一种高强高温钛合金，其特征在于，所述mo采钛钼金属间化合物。
3.根据权利要求1所述的一种高强高温钛合金，其特征在于，所述高强高温钛合金的微观组织中含有呈细针状弥散分布的tib颗粒。
4.一种权利要求1-3任一项所述一种高强高温钛合金的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
5.根据权利要求...
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