本發(fā)明屬于鈦合金材料技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種多元強化的近β鈦合金，具體涉及一種含鎢的高強鈦合金。

背景技術(shù)：
β鈦合金由于其優(yōu)越的比強度等綜合性能在航空工業(yè)中獲得了越來越多的應(yīng)用。上個世紀60年代，美國開發(fā)的高強β鈦合金Ti-13V-11Cr-3Al成功用于SR-71偵察機。此后，美國開發(fā)的Ti-38644、Ti-1023、Ti-15-3、Ti-17以及前蘇聯(lián)開發(fā)的BT22為代表的高強β鈦合金也獲得了成熟應(yīng)用。作為航空鍛件應(yīng)用時，這些合金一般用于1000MPa～1200MPa的強度水平，斷裂韌性大多在45MPa·m1/2～60MPa·m1/2之間。進一步提高強度將會使這些合金的塑性、韌性等性能明顯惡化。最近幾年，國外對具有更高強度水平的新型高強鈦合金的研究非常重視。其代表性的合金是在BT22合金基礎(chǔ)上改進設(shè)計的Ti-5553及Ti-55531合金。同Ti-1023及BT22合金相比，新合金硬化效應(yīng)更高，且空氣冷卻即可獲得高的淬透深度，適于制備高強大規(guī)格構(gòu)件，其可用強度水平可達到1300MPa，但合金的韌性水平并沒有明顯提升。從現(xiàn)有的鍛件用高強β鈦合金看，這些合金通常在特定的組織狀態(tài)下具有較優(yōu)的性能。例如，當獲得的是細小等軸狀的α+轉(zhuǎn)變β混合的雙態(tài)組織時，拉伸塑性較好但韌性較差；而以β晶為基體在兩相區(qū)析出α獲得的針狀或片狀組織韌性較好但拉伸塑性較低。應(yīng)用上則希望鈦合金具備較好的強度、塑性及韌性的匹配，同時具有很寬的組織及性能可調(diào)性以滿足不同領(lǐng)域不同服役狀態(tài)的需求，然而現(xiàn)有的鈦合金難以滿足這種需求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種含鎢的高強鈦合金，該合金通過在Ti-Al-Mo-Cr合金體系中添加適量的元素W，其經(jīng)退火后的抗拉強度為860MPa～1500MPa，且獲得了強度、塑性、韌性的良好匹配，可調(diào)范圍寬。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種含鎢的高強鈦合金，其特征在于，由以下質(zhì)量百分比的成分組成：Al4％～5.5％，Cr3％～5％，Mo2％～4％，W2％～4.5％，F(xiàn)e0.2％～0.8％，余量為Ti和不可避免的雜質(zhì)，所述高強是指該鈦合金經(jīng)退火后的室溫抗拉強度為860MPa～1500MPa，所述室溫是指溫度為10℃～35℃。上述的一種含鎢的高強鈦合金，其特征在于，由以下質(zhì)量百分比的成分組成：Al5％，Cr5％，Mo2％，W3％，F(xiàn)e0.8％，余量為Ti和不可避免的雜質(zhì)。上述的一種含鎢的高強鈦合金，其特征在于，由以下質(zhì)量百分比的成分組成：Al5.5％，Cr4％，Mo3％，W3.5％，F(xiàn)e0.3％，余量為Ti和不可避免的雜質(zhì)。上述的一種含鎢的高強鈦合金，其特征在于，由以下質(zhì)量百分比的成分組成：Al4％，Cr4.5％，Mo3.5％，W4.5％，F(xiàn)e0.2％，余量為Ti和不可避免的雜質(zhì)。上述的一種含鎢的高強鈦合金，其特征在于，由以下質(zhì)量百分比的成分組成：Al4.5％，Cr3％，Mo4％，W4％，F(xiàn)e0.6％，余量為Ti和不可避免的雜質(zhì)。上述的一種含鎢的高強鈦合金，其特征在于，由以下質(zhì)量百分比的成分組成：Al5.5％，Cr4％，Mo4％，W2％，F(xiàn)e0.6％，余量為Ti和不可避免的雜質(zhì)。上述的一種含鎢的高強鈦合金，其特征在于，由以下質(zhì)量百分比的成分組成：Al5％，Cr3.5％，Mo4％，W3％，F(xiàn)e0.8％，余量為Ti和不可避免的雜質(zhì)。上述的一種含鎢的高強鈦合金，其特征在于，所述雜質(zhì)包括O，所述雜質(zhì)包括O，所述含鎢的高強鈦合金中O的質(zhì)量百分含量≤0.15％。本發(fā)明含鎢的高強鈦合金的制備方法是鈦合金的制備常規(guī)方法：根據(jù)需要選擇合適的中間合金與海綿鈦按設(shè)計成分混合壓制電極，經(jīng)真空自耗電弧重熔法得到合金鑄錠，合金鑄錠在液壓鍛造機或鍛錘等自由鍛造設(shè)備上進行開坯鍛造，可根據(jù)需要進行棒材鍛造、板材軋制、管材擠壓、棒絲材軋制等熱加工工藝，成品經(jīng)退火或固溶時效后使用。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點：1、本發(fā)明鈦合金通過在Ti-Al-Mo-Cr合金體系中添加元素W，其經(jīng)退火后的抗拉強度為860MPa～1500MPa，且獲得了強度、塑性、韌性的良好匹配，可調(diào)范圍寬。2、本發(fā)明鈦合金的熱加工性能優(yōu)良，強度可在860MPa～1500MPa很寬范圍內(nèi)調(diào)整，具備良好的強塑性及強韌性匹配，滿足多種應(yīng)用領(lǐng)域?qū)Ω邚娾伜辖鹦阅艿囊?。下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明。具體實施方式本發(fā)明含鎢的高強鈦合金，由以下質(zhì)量百分比的成分組成：Al4％～5.5％，Cr3％～5％，Mo2％～4％，W2％～4.5％，F(xiàn)e0.2％～0.8％，余量為Ti和不可避免的雜質(zhì)；所述雜質(zhì)包括O，O的優(yōu)選質(zhì)量百分含量≤0.15％。所涉及的中間合金包括金屬鉻、鋁鉬合金、鉬粉、鎢粉、鋁鎢合金、鎢鐵合金、鉻鐵合金、鋁豆等，所使用的海綿鈦為0級或1級。制備本發(fā)明鈦合金時，首先根據(jù)需要選擇合適的中間合金，將中間合金與海綿鈦按設(shè)計成分混合壓制電極，用常規(guī)真空自耗電弧爐經(jīng)二次或三次熔煉成合金鑄錠，合金鑄錠在1050℃～1150℃溫度條件下下開坯鍛造，成品棒材鍛造和板材軋制溫度為800℃～870℃，管坯擠壓溫度為800℃～900℃。鈦合金成品經(jīng)770℃～860℃退火，或770℃～860℃固溶+480℃～580℃時效處理，或830℃～930℃β區(qū)退火緩慢冷卻+500℃～580℃時效處理后使用。本發(fā)明鈦合金退火處理后的室溫拉伸性能為：σb:860～1500MPa，σ0.2:800～1080MPa，δ:13％～21％；合金固溶時效處理后的室溫拉伸性能為：σb:1150～1500MPa，σ0.2:1030～1430MPa，δ:7％～15％；合金β退火冷卻加時效處理后的室溫拉伸性能為：σb:1030～1500MPa，σ0.2:970～1100MPa，δ:11％～15％，所述室溫是指溫度為10℃～35℃。實施例1本發(fā)明含鎢的高強鈦合金由以下質(zhì)量百分比的成分組成：Al5％，Cr5％，M...