本發(fā)明屬于結(jié)構(gòu)鈦合金材料領(lǐng)域，具體涉及一種核反應(yīng)堆用高沖擊韌性低活化鈦合金。

背景技術(shù)：

材料問題一直是核能可否實(shí)現(xiàn)最終商業(yè)應(yīng)用的“瓶頸”問題之一，是目前世界上許多國家核能研究的一個(gè)主要領(lǐng)域。鈦合金因其具有獨(dú)特的機(jī)械性能、無磁性、低密度、高熔化溫度、良好的焊接性能、在各種介質(zhì)中的耐腐蝕性能良好，而越來越廣泛地用于現(xiàn)代船體結(jié)構(gòu)中，如各種機(jī)構(gòu)和裝置的零件,核能設(shè)備的管道,特殊系統(tǒng)及船外系統(tǒng)等。

在元素周期表中，鈦和鋯均處于IVB族，目前在核電站中應(yīng)用的鋯金屬具有優(yōu)異的核性能，熱中子吸收截面只有0.18×10^-28m²，僅次于Be(鈹)和Mg(鎂),與純鋁的0.22×l0^-28m²接近，而且鋯合金如Zr-2、Zr-lNb.Zr-4等的熱中子吸收截面也只有(0.20-0.24)×10^-28m²；鋯與核燃料UO₂具有很好的相容性；鋯合金在300℃～400℃溫度條件下的高壓水和蒸汽中都具有很好的抗腐蝕性能，在堆內(nèi)的中子福照性能也很好。鈦具有與鋯相同的密排六方結(jié)構(gòu),且具有比鋯更好的耐燭性能及機(jī)械性能，因此在下一代快中子反應(yīng)堆中,鈦被認(rèn)為是具有應(yīng)用潛能的包殼材料的候選材料。同時(shí)鈦合金因其具有獨(dú)特的機(jī)械性能、無磁性、低密度、高熔化溫度、在各種介質(zhì)中良好的耐腐蝕性能,加熱到400℃仍保持其各項(xiàng)機(jī)械性能，而越來越廣泛地用于水冷動力反應(yīng)堆結(jié)構(gòu)材料。

目前在聚變堆結(jié)構(gòu)候選材料中最有希望的是低活化鐵素體鋼、釩合金和SiC復(fù)合材料，他們都有各自的優(yōu)缺點(diǎn)。而根據(jù)殘留放射能的計(jì)算結(jié)果顯示，當(dāng)Ti中同時(shí)含有V和Cr時(shí)，鈦合金材料將具有最大的放射劑量衰變速度。如果能改善或降低鈦合金在中子輻照后吸氫和增加的氚總量，鈦合金也是一種很好的核反應(yīng)堆結(jié)構(gòu)材料。

雖然鈦合金不是傳統(tǒng)的核材料,但作為未來快中了反應(yīng)堆以及核聚變堆中包殼材料和結(jié)構(gòu)材料的候選材料,鈦及鈦合金正受到越來越多的關(guān)注。對于近期提出的反應(yīng)堆結(jié)構(gòu)材料低活化性，現(xiàn)有核反應(yīng)堆用鈦合金都不滿足。例如Ti-4Al-2V,Ti-2Al-2.5Zr，Ti-6Al-4V，Ti-5Al-1.5V-1.5Mo，達(dá)到環(huán)境安全水平的放射性衰退設(shè)計(jì)期限都超過100年。然而，目前國內(nèi)還沒有專門針對核工業(yè)領(lǐng)域中低活化要求而研制的鈦合金。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種核反應(yīng)堆用高沖擊韌性低活化鈦合金。該鈦合金是以V、Cr和Zr低活化元素作為合金化元素的一種新型近α鈦合金，適用于商業(yè)化生產(chǎn)，不需要大規(guī)模工業(yè)投資，具有成熟先進(jìn)的技術(shù)基礎(chǔ)，能夠滿足核工業(yè)領(lǐng)域?qū)Y(jié)構(gòu)鈦合金的需求。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種核反應(yīng)堆用高沖擊韌性低活化鈦合金，其特征在于，由以下質(zhì)量百分比的成分組成：Al 3.5％～5.5％，V 2.0％～5.0％，Zr 2.0％～5.0％，Cr 0.5％～2.0％，Si 0.1％～0.5％，余量為鈦和不可避免的雜質(zhì)；所述高沖擊韌性是指該鈦合金在25℃室溫條件下的沖擊功為60J以上，所述低活化是指該鈦合金經(jīng)過100年中子輻照后的剩余伽馬輻射功率為1×10^-2Sv/h以下。

上述的一種核反應(yīng)堆用高沖擊韌性低活化鈦合金，其特征在于，由以下質(zhì)量百分比的成分組成：Al 5.0％，V 4.0％，Zr 2.0％，Cr 1.5％，Si 0.3％，余量為鈦和不可避免的雜質(zhì)。

上述的一種核反應(yīng)堆用高沖擊韌性低活化鈦合金，其特征在于，由以下質(zhì)量百分比的成分組成：Al 4.0％，V 3.0％，Zr 3.0％，Cr 1.0％，Si 0.1％，余量為鈦和不可避免的雜質(zhì)。

上述的一種核反應(yīng)堆用高沖擊韌性低活化鈦合金，其特征在于，由以下質(zhì)量百分比的成分組成：Al 3.5％，V 3.0％，Zr 3.0％，Cr 0.5％，Si 0.1％，余量為鈦和不可避免的雜質(zhì)。

上述的一種核反應(yīng)堆用高沖擊韌性低活化鈦合金，其特征在于，所述雜質(zhì)包括Ni、Fe、O、C、Cu、Co和H，所述鈦合金中各雜質(zhì)的質(zhì)量百分含量分別為：Ni≤0.005％，F(xiàn)e≤0.03％，O≤0.15％，C≤0.02％，Cu≤0.005％，Co≤0.0001％，H≤0.003％。

本發(fā)明核反應(yīng)堆用高沖擊韌性低活化鈦合金的制備方法為：采用鋁釩中間合金、鋁硅中間合金、電解鉻、海綿鋯、鋁豆和海綿鈦按設(shè)計(jì)成份混合壓制電極，采用常規(guī)真空自耗電弧爐二次熔煉成合金鑄錠。合金在經(jīng)過β相區(qū)開坯鍛造、α+β兩相區(qū)終鍛制備成棒材或板坯，在經(jīng)α+β兩相區(qū)大變形量熱軋制備成鈦合金棒材或板材，采取熱處理調(diào)整鈦合金最終微觀組織，以改善低活化鈦合金的綜合機(jī)械性能。熱處理工藝為：900℃～930℃/1h/WQ+810℃～870℃/2h/AC。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、本發(fā)明提供的鈦合金是一種用于核反應(yīng)堆的Ti-Al-V-Zr-Cr系高沖擊韌性低活化鈦合金，該鈦合金的成分是基于核素受中子輻照后誘導(dǎo)放射性半衰期模擬計(jì)算結(jié)果，選擇滿足低活化要求的合金元素(Al、V、Zr、Cr、Si)而設(shè)計(jì)的，不使用半衰期大于100年的元素Mo、Ni、Nb、Sn等，以保證獲得的鈦合金具有低活化特性，同時(shí)對雜質(zhì)元素的含量進(jìn)行控制至最低。鋁是鈦合金中最重要的強(qiáng)化元素。隨著屈服強(qiáng)度的提高，鋁含量必須增加，但是鋁含量高容易導(dǎo)致應(yīng)力腐蝕問題，所以目前使用的傳統(tǒng)鈦合金都將鋁含量限制在6％以下。Zr元素強(qiáng)化作用較弱，但對合金塑性降低影響最小，還可以用來提高室、高溫沖擊韌性和耐熱性。V和Cr元素是鈦合金β穩(wěn)定元素，可以提高合金的室溫強(qiáng)度，尤其是Cr元素在α相固溶度內(nèi)對沖擊韌性有很大影響，鈦合金中同時(shí)含有V和Cr時(shí)，鈦合金材料將具有最大的放射劑量衰變速度，本發(fā)明合金中，0.5％～2％Cr和2.0％～5.0％Zr元素使其具有較低的輻照硬化水平和良好的抗腐蝕能力。較低的雜質(zhì)元素控制不但可以提高合金的沖擊韌性，也有利于提高合金在中子輻照環(huán)境下的組織性能的穩(wěn)定性。0.10％～0.50％的Si起到固溶強(qiáng)化作用和提高高溫蠕變能力。

2、本發(fā)明提供的Ti-Al-V-Zr-Cr系高沖擊韌性低活化鈦合金具有比現(xiàn)有核反應(yīng)堆用鈦合金TA17(Ti-4Al-2V)、TA16(Ti-2Al-2.5Zr)更優(yōu)的室溫綜合機(jī)械性能和微觀組織；而優(yōu)良優(yōu)的低活性、中子輻照組織性能穩(wěn)定性和更高的沖擊韌性，比傳統(tǒng)鈦合金TC4(Ti-6Al-4V)更適合在強(qiáng)中子場和強(qiáng)磁場環(huán)境的核工業(yè)領(lǐng)域使用。

下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例1高沖擊韌性低活化鈦合金板材的微觀組織圖。

圖2為本發(fā)明實(shí)施例2高沖擊韌性低活化鈦合金管材的微觀組織圖。

圖3為本發(fā)明實(shí)施例3高沖擊韌性低活化鈦合金棒材的微觀組織圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明鈦合金是一種用于核反應(yīng)堆的Ti-Al-V-Zr-Cr系高沖擊韌性低活化鈦合金，該鈦合金由以下質(zhì)量百分比的成分組成：Al 3.5％～5.5％，V 2.0％～5.0％，Zr 2.0％～5.0％，Cr 0.5％～2.0％，Si 0.1％～0.5％，余量為鈦和不可避免的雜質(zhì)；所述高沖擊韌性是指該鈦合金在25℃室溫條件下的沖擊功為60J以上，所述低活化是指該鈦合金經(jīng)過100年中子輻照后的剩余伽馬輻射功率為1×10^-2Sv/h以下。該鈦合金中的雜質(zhì)包括Ni、Fe、O、C、Cu、Co和H，所述鈦合金中各雜質(zhì)的優(yōu)選質(zhì)量百分含量分別為：Ni≤0.005％，F(xiàn)e≤0.03％，O≤0.15％，C≤0.02％，Cu≤0.005％，Co≤0.0001％，H≤0.003％。該鈦合金的制備過程是：按照合金的設(shè)計(jì)成分配制合金料，原材料選用鋁豆、鋁釩中間合金Al-85V、釩鉻中間合金Al-10Si、鋁硅中間合金、電解鉻、海綿鋯或晶條鋯等。按配比成分混料后壓制電極，在真空自耗電弧爐中熔煉兩次或三次獲得合金鑄錠。鑄錠扒皮、切去冒口和尾端后，經(jīng)過開坯鍛造成棒材或板坯、板坯經(jīng)中間多火次軋制變形、制備成鈦合金板材、用于制造核反應(yīng)堆壓力容器或結(jié)構(gòu)件。開坯鍛造加熱溫度為1050℃～1150℃，反復(fù)墩拔的加熱溫度為合金β轉(zhuǎn)變溫度以下30℃～50℃，即(T_β-50)℃～(T_β-30)℃。

實(shí)施例1

本實(shí)施例核反應(yīng)堆用高沖擊韌性低活化鈦合金，由以下質(zhì)量百分比的成分組成：Al 3.5％，V 3.0％，Zr 3.0％，Cr 0.5％，Si 0.1％，余量為鈦和不可避免的雜質(zhì)。所述雜質(zhì)包括Ni、Fe、O、C、Cu、Co和H，所述鈦合金中各雜質(zhì)的質(zhì)量百分含量分別為：Ni≤0.005％，F(xiàn)e≤0.03％，O≤0.15％，C≤0.02％，Cu≤0.005％，Co≤0.0001％，H≤0.003％。

本實(shí)施例核反應(yīng)堆用高沖擊韌性低活化鈦合金的制備方法為：按名義成分Ti-3.5Al-3V-3Zr-0.5Cr-0.1Si(質(zhì)量百分比，％)配制鈦合金料，原材料使用0級海綿鈦、Al-55V中間合金、Al-10Si中間合金、電解鉻、海綿鋯及鋁豆，混料后壓制電極，用真空自耗電弧爐熔煉二次獲得合金鑄錠?？刂畦T錠雜質(zhì)元素含量Ni≤0.005％，F(xiàn)e≤0.03％，O≤0.15％，C≤0.02％，Cu≤0.005％，Co≤0.0001％，H≤0.003％。鑄錠經(jīng)扒皮、切冒口和尾端后，在1100℃開坯鍛造，在(T_β-50)℃～(T_β-30)℃進(jìn)行多火次墩拔后鍛制成厚度δ120mm×800mm×L板坯。板坯經(jīng)兩火次軋制制備成δ20mm×1000mm×2000mm板材，將板材經(jīng)900℃/1h/WQ+860℃/2h/AC熱處理，退火后的板材室溫力學(xué)性能：拉伸強(qiáng)度837MPa，屈服強(qiáng)度748MPa，斷面收縮率66％，延伸率22％，室溫沖擊功大于84J(V型缺口)。

對本實(shí)施例鈦合金中的主要元素：Ti、Al、V、Zr、Cr和Mo分別進(jìn)行中子輻照，計(jì)算各元素經(jīng)中子輻照后感生放射性活度，分析計(jì)算結(jié)果可知，本實(shí)施例所用合金元素感生放射性活度均能在10²年內(nèi)衰退到1×10^-2希沃特/小時(shí)以下。本實(shí)施例設(shè)計(jì)制備的高沖擊韌性低活化鈦合金板材的顯微組織見圖1。由圖1可知該鈦合金板材為等軸組織，在晶界處有少量β相析出，鈦合金中雜質(zhì)元素含量達(dá)到低間隙要求。在服役環(huán)境下，在材料設(shè)計(jì)壽命內(nèi)，滿足核反應(yīng)堆低活性應(yīng)用要求。合金組織中板條α相有助于改善鈦合金的沖擊韌性。以上表明此鈦合金具有良好的強(qiáng)韌性匹配，在中子輻照環(huán)境下具有優(yōu)良的組織穩(wěn)定性和低活性，滿足核反應(yīng)堆使用要求。

實(shí)施例2

本實(shí)施例核反應(yīng)堆用高沖擊韌性低活化鈦合金，由以下質(zhì)量百分比的成分組成：Al 4.0％，V 3.0％，Zr 3.0％，Cr 1.0％，Si 0.1％，余量為鈦和不可避免的雜質(zhì)。所述雜質(zhì)包括Ni、Fe、O、C、Cu、Co和H，所述鈦合金中各雜質(zhì)的質(zhì)量百分含量分別為：Ni≤0.005％，F(xiàn)e≤0.03％，O≤0.15％，C≤0.02％，Cu≤0.005％，Co≤0.0001％，H≤0.003％。

按名義成分Ti-4Al-3V-3Zr-1Cr-0.1Si(質(zhì)量百分比，％)配制鈦合金料，原材料使用0級海綿鈦、Al-85V中間合金、Al-10Si中間合金、電解鉻、精條鋯及鋁豆，混料后壓制電極，用真空自耗電弧爐熔煉二次獲得合金鑄錠。控制鑄錠雜質(zhì)元素含量Ni≤0.005％，F(xiàn)e≤0.03％，O≤0.15％，C≤0.02％，Cu≤0.005％，Co≤0.0001％，H≤0.003％。鑄錠經(jīng)扒皮、切冒口和尾端后，在1100℃開坯鍛造，在(T_β-50)℃～(T_β-30)℃進(jìn)行多火次墩拔后鍛制成φ185mm棒坯。棒坯經(jīng)擠壓或斜軋穿孔制備成φ105mm×7mm×L管坯，將管坯經(jīng)910℃/1h/WQ+850℃/2h/AC熱處理后得到管材，對管材進(jìn)行力學(xué)性能測試：拉伸強(qiáng)度847MPa，屈服強(qiáng)度782MPa，斷面收縮率60％，延伸率19％，室溫沖擊功大于75J(V型缺口)。

對本實(shí)施例鈦合金中的主要元素：Ti、Al、V、Zr、Cr和Mo分別進(jìn)行中子輻照，計(jì)算各元素經(jīng)中子輻照后感生放射性活度，分析計(jì)算結(jié)果可知，本實(shí)施例所用合金元素感生放射性活度均能在10²年內(nèi)衰退到1×10^-2希沃特/小時(shí)以下。本實(shí)施例設(shè)計(jì)制備的高沖擊韌性低活化鈦合金管材的顯微組織見圖2。由圖2可知該鈦合金管材由等軸組織為主，還有一定量的板條α雙態(tài)組織，本發(fā)明設(shè)計(jì)制備的低活化鈦合金中雜質(zhì)元素含量達(dá)到低間隙要求。在服役環(huán)境下，在材料設(shè)計(jì)壽命內(nèi)，滿足核反應(yīng)堆低活性應(yīng)用要求。合金組織中板條α相有助于改善鈦合金的沖擊韌性。以上表明此鈦合金具有良好的強(qiáng)韌性匹配，在中子輻照環(huán)境下具有優(yōu)良的組織穩(wěn)定性和低活性，滿足核反應(yīng)堆使用要求。

實(shí)施例3

本實(shí)施例核反應(yīng)堆用高沖擊韌性低活化鈦合金，由以下質(zhì)量百分比的成分組成：Al 5.0％，V 4.0％，Zr 2.0％，Cr 1.5％，Si 0.3％，余量為鈦和不可避免的雜質(zhì)。所述雜質(zhì)包括Ni、Fe、O、C、Cu、Co和H，所述鈦合金中各雜質(zhì)的質(zhì)量百分含量分別為：Ni≤0.005％，F(xiàn)e≤0.03％，O≤0.15％，C≤0.02％，Cu≤0.005％，Co≤0.0001％，H≤0.003％。

按名義成分Ti-5Al-4V-2Zr-1.5Cr-0.3Si(質(zhì)量百分比，％)配制鈦合金料，原材料使用0級海綿鈦、Al-55V中間合金、電解鉻、海綿鋯及鋁豆。混料后壓制電極，用真空自耗電弧爐熔煉二次獲得合金鑄錠?？刂畦T錠雜質(zhì)元素含量Ni≤0.005％，F(xiàn)e≤0.03％，O≤0.15％，C≤0.02％，Cu≤0.005％，Co≤0.0001％，H≤0.003％。鑄錠經(jīng)扒皮、切冒口和尾端后，在1100℃開坯鍛造，在(T_β-50)℃～(T_β-30)℃進(jìn)行多火次墩拔后鍛制成□150mm方坯，方坯經(jīng)兩火次軋制制備成φ25mm×L棒材，將棒材經(jīng)910℃/1h/WQ+830℃/2h/AC熱處理后進(jìn)行力學(xué)性能測試：拉伸強(qiáng)度907MPa，屈服強(qiáng)度820MPa，斷面收縮率55％，延伸率18％，室溫沖擊功大于68J(V型缺口)。

對本實(shí)施例鈦合金中的主要元素：Ti、Al、V、Zr、Cr和Mo分別進(jìn)行中子輻照，計(jì)算各元素經(jīng)中子輻照后感生放射性活度，分析計(jì)算結(jié)果可知，本實(shí)施例所用合金元素感生放射性活度均能在10²年內(nèi)衰退到1×10^-2希沃特/小時(shí)以下。本實(shí)施例設(shè)計(jì)制備的高沖擊韌性低活化鈦合金棒材的顯微組織見圖3。由圖3可知該鈦合金棒材主要是少量的等軸α和α+β雙態(tài)組織，鈦合金中雜質(zhì)元素含量達(dá)到低間隙要求。在服役環(huán)境下，在材料設(shè)計(jì)壽命內(nèi)，滿足核反應(yīng)堆低活性應(yīng)用要求。合金組織中板條α相也有助于改善鈦合金的沖擊韌性。該合金室溫拉伸強(qiáng)度907MPa，屈服強(qiáng)度820MPa，斷面收縮率大于55％，延伸率大于18％，室溫沖擊功大于68J(V型缺口)，以上表明此鈦合金具有良好的強(qiáng)韌性匹配，在中子輻照環(huán)境下具有優(yōu)良的組織穩(wěn)定性和低活性，滿足核反應(yīng)堆使用要求。

實(shí)施例4

本實(shí)施例核反應(yīng)堆用高沖擊韌性低活化鈦合金，由以下質(zhì)量百分比的成分組成：Al 4.0％，V 2.0％，Zr 3.0％，Cr 0.5％，Si 0.5％，余量為鈦和不可避免的雜質(zhì)。所述雜質(zhì)包括Ni、Fe、O、C、Cu、Co和H，所述鈦合金中各雜質(zhì)的質(zhì)量百分含量分別為：Ni≤0.005％，F(xiàn)e≤0.03％，O≤0.15％，C≤0.02％，Cu≤0.005％，Co≤0.0001％，H≤0.003％。

本實(shí)施例核反應(yīng)堆用高沖擊韌性低活化鈦合金的制備方法為：按名義成分Ti-4Al-2V-3Zr-0.5Cr-0.5Si(質(zhì)量百分比，％)配制鈦合金料，原材料使用0級海綿鈦、Al-85V中間合金、Al-10Si中間合金、電解鉻、精條鋯及鋁豆，混料后壓制電極，用真空自耗電弧爐熔煉二次獲得合金鑄錠?？刂畦T錠雜質(zhì)元素含量Ni≤0.005％，F(xiàn)e≤0.03％，O≤0.15％，C≤0.02％，Cu≤0.005％，Co≤0.0001％，H≤0.003％。鑄錠經(jīng)扒皮、切冒口和尾端后，在1100℃開坯鍛造，在(T_β-50)℃～(T_β-30)℃進(jìn)行多火次墩拔后鍛制成φ185mm棒坯。棒坯經(jīng)擠壓或斜軋穿孔制備成φ105mm×7mm×L管坯，將管坯經(jīng)930℃/1h/WQ+870℃/2h/AC熱處理后進(jìn)行力學(xué)性能測試：拉伸強(qiáng)度830MPa，屈服強(qiáng)度700MPa，斷面收縮率60％，延伸率24％，室溫沖擊功大于78J(V型缺口)。

對本實(shí)施例鈦合金中的主要元素：Ti、Al、V、Zr、Cr和Mo分別進(jìn)行中子輻照，計(jì)算各元素經(jīng)中子輻照后感生放射性活度，分析計(jì)算結(jié)果可知，本實(shí)施例所用合金元素感生放射性活度均能在10²年內(nèi)衰退到1×10^-2希沃特/小時(shí)以下。本實(shí)施例設(shè)計(jì)制備的高沖擊韌性低活化鈦合金管材以等軸組織為主，還有一定量的板條α雙態(tài)組織，本發(fā)明設(shè)計(jì)制備的低活化鈦合金的顯微組織為雙態(tài)組織，鈦合金中雜質(zhì)元素含量達(dá)到低間隙要求。在服役環(huán)境下，在材料設(shè)計(jì)壽命內(nèi)，滿足核反應(yīng)堆低活性應(yīng)用要求。合金組織中板條α相有助于改善鈦合金的沖擊韌性。以上表明此鈦合金具有良好的強(qiáng)韌性匹配，在中子輻照環(huán)境下具有優(yōu)良的組織穩(wěn)定性和低活性，滿足核反應(yīng)堆使用要求。

實(shí)施例5

本實(shí)施例核反應(yīng)堆用高沖擊韌性低活化鈦合金，由以下質(zhì)量百分比的成分組成：Al 5.5％，V 5.0％，Zr 5.0％，Cr 2.0％，Si 0.1％，余量為鈦和不可避免的雜質(zhì)。所述雜質(zhì)包括Ni、Fe、O、C、Cu、Co和H，所述鈦合金中各雜質(zhì)的質(zhì)量百分含量分別為：Ni≤0.005％，F(xiàn)e≤0.03％，O≤0.15％，C≤0.02％，Cu≤0.005％，Co≤0.0001％，H≤0.003％。

本實(shí)施例核反應(yīng)堆用高沖擊韌性低活化鈦合金的制備方法為：按名義成分Ti-5.5Al-5V-5Zr-2Cr-0.1Si(質(zhì)量百分比，％)配制鈦合金料，原材料使用0級海綿鈦、Al-55V中間合金、電解鉻、海綿鋯及鋁豆?；炝虾髩褐齐姌O，用真空自耗電弧爐熔煉二次獲得合金鑄錠?？刂畦T錠雜質(zhì)元素含量Ni≤0.005％，F(xiàn)e≤0.03％，O≤0.15％，C≤0.02％，Cu≤0.005％，Co≤0.0001％，H≤0.003％。鑄錠經(jīng)扒皮、切冒口和尾端后，在1100℃開坯鍛造，在(T_β-50)℃～(T_β-30)℃進(jìn)行多火次墩拔后鍛制成□150mm方坯，方坯經(jīng)兩火次軋制制備成φ25mm×L棒材，將棒材經(jīng)900℃/1h/WQ+810℃/2h/AC熱處理后進(jìn)行力學(xué)性能測試：拉伸強(qiáng)度925MPa，屈服強(qiáng)度850MPa，斷面收縮率50％，延伸率17％，室溫沖擊功大于65J(V型缺口)。

對本實(shí)施例鈦合金中的主要元素：Ti、Al、V、Zr、Cr和Mo分別進(jìn)行中子輻照，計(jì)算各元素經(jīng)中子輻照后感生放射性活度，分析計(jì)算結(jié)果可知，本實(shí)施例所用合金元素感生放射性活度均能在10²年內(nèi)衰退到1×10^-2希沃特/小時(shí)以下。本實(shí)施例設(shè)計(jì)制備的高沖擊韌性低活化鈦合金棒材主要是少量的等軸α和α+β雙態(tài)組織，鈦合金中雜質(zhì)元素含量達(dá)到低間隙要求。在服役環(huán)境下，在材料設(shè)計(jì)壽命內(nèi)，滿足核反應(yīng)堆低活性應(yīng)用要求。合金組織中板條α相也有助于改善鈦合金的沖擊韌性。該合金室溫拉伸強(qiáng)度925MPa，屈服強(qiáng)度850MPa，斷面收縮率大于50％，延伸率大于17％，室溫沖擊功大于65J(V型缺口)，以上表明此鈦合金具有良好的強(qiáng)韌性匹配，在中子輻照環(huán)境下具有優(yōu)良的組織穩(wěn)定性和低活性，滿足核反應(yīng)堆使用要求。

以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非對本發(fā)明作任何限制，凡是根據(jù)本發(fā)明技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、變更以及等效變化，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。