BETA-TITANLEGIERUNG, VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINES WARMWALZPRODUKTES AUS EINER SOLCHEN LEGIERUNG UND DEREN VERWENDUNGEN

Beschreibung

[0001] Beta-Titanlegierungen mit hohen Vanadiumgehalten zeichnen sich durch gute Festigkeiten bei gleichzeitig guter Zähigkeit bzw. Duktilität aus. Sie werden üblicherweise in einem Warmformgebungsverfahren zu Halbzeugen, wie Blechen, Stäben, Hohl- oder Vollprofilen, Drähten, verarbeitet, aus denen dann hochwertige Leichtbaukomponenten hergestellt werden.

[0002] Die Grundlagen der Herstellung und Eigenschaften von Beta-Titanlegierungen sind in U. Zwicker "Titan- und Titanlegierungen", Springer-Verlag Berlin, Heidelberg, New York, 1974 erläutert. Neben Titan als Matrixmetall enthalten demnach Beta-Titanlegierungen als den krz β-Mischkristall stabilisierende Hauptlegierungselemente üblicherweise V, Nb, Ta, Mo, Fe und Cr sowie gewisse Gehalte an Zr, Sn, Al und Zusätze an Si.

[0003] Eine Beta-Titanlegierung und ein Verfahren zur Herstellung von Bauteilen aus dieser Legierung sind auch aus der DD 281 422 A5 bekannt. Bei der bekannten Legierung betragen die Gehalte an Cr und V in Summe 1,5 - 4,5 Masse-%. Gleichzeitig ist der Gehalt an Cr auf weniger als 2,5 Masse-% beschränkt. Zusätzlich enthält die bekannte Legierung weniger als 2,0 Masse-% Fe, 3,8 - 4,8 Masse-% Al, 1,5 - 4,5 Masse-% Mo sowie 1,5 - 2,5 Masse-% Sn, 2,8 - 4,8 Masse-% Zr und weniger als 0,3 Masse-% Si. Gemäß dem bekannten Verfahren wird eine derart zusammengesetzte Schmelze zu Barren vergossen, die anschließend in einem zweistufig durchgeführten Vorgang zu einem Bauteil warmverformt werden. Das erhaltene Bauteil wird durch eine Wärmebehandlung, bei der seine Temperatur 10 °C bis 40 °C unter einem in der DD 281 422 A5 "transus β"-Echtwert bezeichneten Wert gehalten wird, in feste Lösung gebracht. Nach dieser Wärmebehandlung wird das Teil für vier bis zwölf Stunden zwischen 550 °C bis 650 °C gehalten. Die so behandelten Teile weisen eine Dehngrenze R_p0,2 von mindestens 1100 MPa und Zugfestigkeit R_m von mindestens 1200 MPa auf.

[0004] Weitere Beispiele für Beta-Titanlegierungen sind in der AT-PS 272 677, der EP 0 408 313 B1 und der EP 0 600 -579 B1 gegeben. Dem in diesen Druckschriften dokumentierten Stand der Technik gemeinsam ist das Bestreben, eine möglichst gut vergießbare Titanlegierung zur Verfügung zu stellen, die gleichzeitig gute mechanische Eigenschaften besitzt und sich kostengünstig erzeugen lässt.

[0005] Die Praxis zeigt jedoch, dass die bekannten Legierungen einerseits hinsichtlich ihrer Festigkeiten und andererseits hinsichtlich ihres Dehnungsverhaltens die von den Verarbeitern und Verwendern gestellten Anforderungen nicht ausreichend erfüllen.

[0006] Der Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, eine hochfeste Beta-Titanlegierung mit guten plastischen Eigenschaften vor der Aushärtung zum Zwecke einer guten Umformbarkeit sowie hoher Dauerfestigkeit nach der Aushärtung zu schaffen, die sich kostengünstig erzeugen lässt. Darüber hinaus sollte ein Verfahren angegeben werden, mit dem sich aus einer solchen Legierung hochbelastbare Bauteile kostengünstig herstellen lassen.

[0007] In Bezug auf den Werkstoff wird diese Aufgabe durch eine Beta-Titanlegierung gelöst, die (in Masse-%) V: 10 - 17 %, Fe: 2 - 5 %, Al: 2 - 5 %, Mo: 0,1 - 3 %, sowie optional eines oder mehrere Legierungselemente aus der Gruppe Sn, Si, Cr, Nb, Zr gemäß folgender Maßgabe: Sn: 0,1 - 3 %, Si: 0,1 ≤ 2 %, Cr: ≤ 2 %, Nb: ≤ 2 %, Zr: ≤ 2, und als Rest Ti und unvermeidbare Verunreinigungen enthält.

[0008] Eine erfindungsgemäß zusammengesetzte Beta-Titanlegierung erreicht bei Raumtemperatur sicher eine Dehngrenze R_p0,2 von mindestens 1400 MPa, eine Zugfestigkeit R_m von mindestens 1500 MPa und eine plastische Dehnung ε_p0,2 von mehr als 4 %. Dabei übersteigt ihre Dichte ρ 4,8 g/cm³ nicht, so dass sich mit einer erfindungsgemäßen Beta-Titanlegierung nicht nur extrem feste, sondern auch gewichtsoptimierte Bauteile erzeugen lassen.

[0009] Dies wird zum einen dadurch erreicht, dass die erfindungsgemäße Legierung Vanadium-Gehalte aufweist, die deutlich über denen liegen, die beim Stand der Technik in Beta-Titanlegierungen vorgesehen sind. Durch die hohen V-Gehalte wird die β-Phase des Gefüges stabilisiert und die Warmfestigkeit erhöht. Daher liegt der V-Gehalt in einer erfindungsgemäßen Legierung bevorzugt im Bereich von 12 - 17 Masse-%, insbesondere im Bereich von 13 - 17 Masse-%.

[0010] Gehalte von 2 - 5 Masse-% Aluminium stabilisieren die α-Phase des Gefüges und bewirken eine effektive Mischkristallhärtung.

[0011] Die Wirkung des Eisens in der erfindungsgemäß zusammengesetzten Titanlegierung besteht in einer Stabilisierung der β-Phase des Gefüges, einer Erhöhung der Warmfestigkeit und einer Verbesserung der Mischkristallbildung.

[0012] Molybdän in Gehalten von 0,1 - 3 Masse-%, bevorzugt mindestens 0,5 Masse-%, ist in einem erfindungsgemäßen Titanwerkstoff enthalten, um die β-Phase des Gefüges zu stabilisieren und die Warmfestigkeit zu erhöhen.

[0013] Optional enthält eine erfindungsgemäße Beta-Titanlegierung darüber hinaus eines oder mehrere Legierungselemente aus der Gruppe Sn, Si, Cr, Nb, Zr.

[0014] Die Anwesenheit von Zinn wirkt sich dabei günstig auf die Mischkristallhärtung und die Warmfestigkeit aus. Daher liegen die Sn-Gehalte bevorzugt im Bereich von 0,5 - 3 Masse-%.

[0015] Silizium erhöht in einer erfindungsgemäßen Legierung die Warmfestigkeit und die Oxidationsresistenz.

[0016] Chrom kann der Legierung zugegeben werden, um die β- Phase des Gefüges zu stabilisieren und die Warmfestigkeit zu erhöhen.

[0017] Zugaben an Niob haben darüber hinaus einen günstigen Einfluss auf die Warmfestigkeit und die Oxidationsresistenz der Legierung.

[0018] Schließlich kann es zur Verbesserung der Mischkristallbildung und der Oxidationsresistenz auch vorteilhaft sein, der erfindungsgemäßen Legierung Zirconium zuzugeben.

[0019] Neben den voranstehend hinsichtlich ihrer Wirkung im Einzelnen erläuterten Bestandteilen kann die erfindungsgemäße Legierung weitere Bestandteile enthalten, solange diese die erfindungsgemäß erzielten Eigenschaften nicht negativ beeinflussen. In diesem Zusammenhang zu nennen sind insbesondere Gehalte an Kohlenstoff und Gehalte an Elementen, die der Gruppe der Lanthaniden zugeordnet sind.

[0020] Optimale Eigenschaften der erfindungsgemäßen Beta-Titanlegierungen stellen sich dann ein, wenn die voranstehend angegebenen Grenzwerte auf mindestens zwei Dezimalstellen genau eingehalten werden.

[0021] In Bezug auf das Verfahren wird die oben angegebene Aufgabe dadurch gelöst, dass bei der Herstellung eines aus einer Beta-Titanlegierung erzeugten Produktes folgende Arbeitsschritte durchlaufen werden:

• Erschmelzen einer erfindungsgemäß beschaffenen Beta-Titan-Schmelze zu einem blockförmigen Vorprodukt,
• Warmumformen des Vorprodukts,
• Warmendumformen des warmumgeformten Vorprodukts zu einem Warmendprodukt,
• Lösungsglühen des Warmendproduktes,
• Kaltumformen des Warmendproduktes zu einem Endprodukt,
• Aushärtungsbehandlung des Endproduktes.

[0022] Dabei kann die Warmumformung für die Herstellung von Bändern oder Blechen als Warmwalzen ausgeführt werden, an das sich erforderlichenfalls ein Haspeln anschließen kann.

[0023] Besonders kostengünstig lässt sich die erfindungsgemäße Ti-Legierung dadurch erzeugen, dass die Legierungselemente V, Fe und Al in an sich bekannter Weise nicht einzeln, sondern in Form einer Vorlegierung zulegiert werden. Derartige Vorlegierungen sind im Handel erhältlich.

[0024] Das durch das erfindungsgemäße Verfahren nach der Warmendumformung erhaltene Warmendprodukt besteht aus einphasigem, metastabilen Beta-Titan, dessen Transustemperatur T_B bei ca. 788 °C liegt. Wird das Warmendprodukt durch Warmwalzen erzeugt, so weist es in Walzrichtung gestreckte Kristalle auf und besitzt ein teilweise dynamisch rekristallisiertes Gefüge.

[0025] Das im Zuge des erfindungsgemäßen Verfahrens verarbeitete blockförmige Vorprodukt wird durch ein Umschmelzen gewonnen. Dazu kann in an sich bekannter Weise ein Vakuumumschmelzofen ("Vacuum Arc Remelt - Ofen") eingesetzt werden.

[0026] Bei dem Vorprodukt kann es sich beispielsweise um Rundblöcke handeln, die dann im Zuge der Warmumformung zu Knüppeln oder Platinen warmumgeformt werden. Knüppel dieser Art sind typischerweise vierkantförmig mit Kantenlängen von beispielsweise 70 mm oder rund mit einem Durchmesser von beispielsweise 60 mm ausgebildet.

[0027] Die Warmendumformung wird typischerweise bei Umformtemperaturen durchgeführt, die im Bereich von 950 °C bis 1150 °C liegen, um eine effektive Querschnittsreduzierung und eine Homogenisierung der Zusammensetzung und des Gefüges zu erreichen.

[0028] Für den Fall, dass die Warmendumformung als Warmwalzen durchgeführt wird, sieht eine vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens vor, dass das Warmendprodukt nach der Warmendumformung lösungsgeglüht wird. An die Lösungsglühung schließt sich die Kaltumformung an. Die Lösungsglühung erfolgt typischerweise für 30 Minuten bei 875 °C.

[0029] Zur weiteren Steigerung der Werte der mechanischen Eigenschaften wird das ggf. lösungsgeglühte Warmendprodukt rekristallisierend geglüht. Die Temperaturen während dieser Glühbehandlung liegen bei Haltezeiten von 20 bis 40 Minuten typischerweise im Bereich von 775 °C bis 875 °C.

[0030] Anschließend erfolgt die Kaltumformung, beispielsweise durch Kaltwalzen. Das nach der Kaltumformung erhaltene Endprodukt besitzt eine Dehngrenze R_p0,2 von mindestens 870 MPa bis 900 MPa, eine Zugfestigkeit R_m, die 890 MPa bis 944 MPa beträgt, sowie eine plastische Dehnung von 14 - 17 %.

[0031] Nachdem das rekristallisierend geglühte Walzprodukt dann einer Aushärtungsbehandlung unterzogen worden ist, weist das erhaltene Produkt eine Dehngrenze R_p0,2 von mindestens 1.400 MPa, eine Streckgrenze R_m von mindestens 1.500 MPa und eine Dehnung ε_p1 von mindestens 4 % auf. Bei einer Behandlungsdauer von typischerweise 5 Stunden liegt die typische Temperatur der Aushärtungsbehandlung bei ca. 480 °C. Bei Einhaltung dieser Zeit- und Temperaturvorgaben stellt sich ein optimales Eigenschaftsspektrum der erfindungsgemäß erzeugten Endprodukte ein.

[0032] Aus einer erfindungsgemäß beschaffenen Beta-Titanlegierung lassen sich Halbzeuge, wie Platinen, Bleche, Stäbe, Profile oder Drähte herstellen, die sich aufgrund ihres Eigenschaftsprofils hervorragend zu hoch belastbaren Bauelementen eignen. Dabei lassen sich die Halbzeuge insbesondere durch Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens kostengünstig erzeugen.

[0033] Als besonders geeignet erweisen sich erfindungsgemäße Beta-Titanlegierungen als Konstruktionswerkstoff für die Fertigung von Komponenten, die bei schienen- oder straßengebundenen Fahrzeugen sowie in der Luft- und Raumfahrt eingesetzt werden. Als Beispiele für diese Verwendung sind Achsfedern, Pleuel, Kolbenbolzen, hochfeste Schrauben, Bremskolben und -scheiben zu nennen.

[0034] Ebenso eignen sich erfindungsgemäße Beta-Titanlegierungen aufgrund ihrer besonderen Eigenschaften besonders gut zur Herstellung von Komponenten, die im Bereich des allgemeinen Maschinenbaus, des Apparatebaus, des Anlagenbaus, des Behälterbaus, der Kryogentechnik, des Fahrzeugbaus oder im Bereich des Sports eingesetzt werden.

[0035] Dabei hat sich gezeigt, dass sich erfindungsgemäß beschaffene Beta-Titanlegierungen insbesondere für die Herstellung von Bauteilen eignen, die im Temperaturbereich von -196 °C bis 300 °C eingesetzt werden.

[0036] Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert.

[0037] In einem VAR-Ofen sind Rundblöcke, die (Angaben in Masse-%) 15 % V, 4 % Fe, 3 % Al, 1 % Mo, 1 % Sn und 0,3 % Si, Rest Ti und unvermeidbare Verunreinigungen enthielten, erschmolzen worden, die anschließend in einer Schmiedeoperation zu vierkantförmigen Knüppeln warmverformt worden sind. Beim Legieren der Schmelze sind die Legierungsbestandteile V, Fe und Al in Form einer kostengünstig erhältlichen Vorlegierung gemeinsam dem Matrixwerkstoff Ti zugegeben worden.

[0038] Nach dem Schmieden sind die Knüppel bei Warmwalztemperaturen, die im Bereich von 1100 °C bis 950 °C lagen, zu Draht warmgewalzt und anschließend zu Coils gehaspelt worden. Nach dem Warmwalzen wies der Draht einphasiges metastabiles β-Titan (Transustemperatur T_β ca. 788 °C) mit in Richtung der Drahtachse gestreckten Kristalliten und teilweise dynamisch rekristallisiertem Gefüge auf.

[0039] Im Anschluss an das Haspeln ist der Draht bei 875 °C für 30 Minuten lösungsgeglüht worden. Im Anschluss an die Lösungsglühung erfolgte die Kaltumformung des Drahtes. Nach der Kaltumformung ist der Draht bei Temperaturen, die zwischen 775 °C und 875 °C lagen, bei einer Haltedauer, die im Bereich von 20 Minuten bis 40 Minuten lag, rekristallisierend geglüht worden. Der derart geglühte Draht wies eine zwischen 870 MPa und 900 MPa liegende Dehngrenze R_p0,2, eine zwischen 890 MPa - 944 MPa liegende Zugfestigkeit R_m und eine zwischen 14 % - 17 % liegende Dehnung A auf. An die Rekristallisationsglühung schloss sich eine Aushärtungsbehandlung an, bei der der Draht für 5 Stunden bei 480 °C gehalten worden ist.

[0040] Der derart fertig behandelte Draht wies bei Raumtemperatur eine Dehngrenze R_p0,2 von mehr als 1400 MPa, eine Zugfestigkeit R_m von mehr als 1500 MPa und eine Dehnung A auf, die mindestens im Bereich von 4 % bis 5 % lag.

Ansprüche

1. Beta-Titanlegierung enthaltend (in Masse-%)

V:	10 - 17 %,
Fe:	2 - 5 %,
Al :	2 - 5 %,
Mo:	0,1 - 3 %,

sowie optional eines oder mehrere Legierungselemente aus der Gruppe Sn, Si, Cr, Nb, Zr gemäß folgender Maßgabe:

Sn:	0,1 - 3 %,
Si:	0,1 ≤ 2 %,
Cr:	≤ 2 %,
Nb:	≤ 2 %,
Zr:	≤ 2,

und als Rest Ti und unvermeidbare Verunreinigungen.

2. Beta-Titanlegierung enthaltend (in Masse-%)

V:	10,00 - 17,00 %,
Fe:	2,00 - 5,00 %,
Al:	2,00 - 5, 00 %,
Mo:	0,10 - 3,00 %,

sowie optional eines oder mehrere Legierungselemente aus der Gruppe Sn, Si, Cr, Nb, Zr gemäß folgender Maßgabe:

Sn:	0,10 - 3,00 %,
Si:	0,10 - 2,00 %,
Cr:	≤ 2,00 %,
Nb:	≤ 2, 00 %,
Zr:	≤ 2,00,

und als Rest Ti und unvermeidbare Verunreinigungen.

3. Beta-Titanlegierung nach einem der voranstehenden Ansprüche, enthaltend 12 - 17 Masse-% V.

4. Beta-Titanlegierung nach einem der voranstehenden Ansprüche, enthaltend 0,5 - 3 Masse-% Mo.

5. Beta-Titanlegierung nach einem der voranstehenden Ansprüche, enthaltend 0,5 - 3 Masse-% Sn.

6. Beta-Titanlegierung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie bei Raumtemperatur eine Dehngrenze R_p0,2 von mindestens 1400 MPa aufweist.

7. Beta-Titanlegierung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie bei Raumtemperatur eine Zugfestigkeit R_m von mindestens 1500 MPa aufweist.

8. Beta-Titanlegierung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie bei Raumtemperatur eine plastische Dehnung ε_p0,2 von mehr als 4 % besitzt.

9. Beta-Titanlegierung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ihre Dichte ρ 4,8 g/cm³ nicht übersteigt.

10. Verfahren zum Herstellen eines aus einer Beta-Titanlegierung erzeugten Produktes umfassend folgende Arbeitsschritte:

- Erschmelzen einer gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9 beschaffenen Beta-Titan-Schmelze zu einem blockförmigen Vorprodukt,

- Warmumformen des Vorprodukts,

- Warmendumformen des warmumgeformten Vorprodukts zu einem Warmendprodukt,

- Lösungsglühen des Warmendproduktes,

- Kaltumformen des Warmendproduktes zu einem Endprodukt,

- Aushärtungsbehandlung des Endproduktes.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Warmendumformung als Warmwalzen ausgeführt wird.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass sich an das Warmwalzen ein Haspeln anschließt.

13. Verfahren nach Anspruch 10 bis 12,- dadurch gekennzeichnet, dass die Legierungselemente V, Fe und Al in Form einer Vorlegierung zulegiert werden.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorprodukt Rundblöcke sind, die im Zuge der Warmumformung zu Knüppeln oder Platinen warmumgeformt werden.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Warmendprodukt ein Draht oder ein Blech ist.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Warmendprodukt nach dem Haspeln lösungsgeglüht wird.

17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das lösungsgeglühte Warmendprodukt kaltverformt wird.

18. Halbzeug hergestellt aus einer gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9 beschaffenen Beta-Titanlegierung.

19. Verwendung einer gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9 beschaffenen Beta-Titanlegierung für die Herstellung von Bauteilen, die im Temperaturbereich von -196 °C bis 300 °C eingesetzt werden.

20. Verwendung einer gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9 beschaffenen Beta-Titanlegierung für die Herstellung von Fahrzeugkomponenten.

21. Verwendung einer gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9 beschaffenen Beta-Titanlegierung für die Herstellung von im Anlagen- oder Apparatebau eingesetzten Komponenten.

22. Verwendung einer gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9 beschaffenen Beta-Titanlegierung für die Herstellung von Sportgeräten.

Claims

1. Beta titanium alloy containing (in mass %):

- V:	10 to 17%,
- Fe:	2 to 5%,
- Al :	2 to 5%,
- Mo:	0.1 to 30,

- and optionally one or more alloy elements from the group of Sn, Si, Cr, Nb, Zr according to the following proportions:

- Sn:	0.1 to 3%,
- Si:	0. 1 ≤ 2%,
- Cr:	≤ 2%,
- Nb:	≤ 2%,
- Zr:	≤ 2%,

- and as the remainder Ti and inevitable impurities.

2. Beta titanium alloy containing (in mass %):

- V:	10.00 to 17.00%,
- Fe:	2.00 to 5.00%,
- Al:	2.00 to 5.00%,
- Mo:	0.10 to 3.00%,

- and optionally one or more alloy elements from the group of Sn, Si, Cr, Nb, Zr according to the following proportions:

- Sn:	0.10 to 3.00%,
- Si:	0.10 to 2.00%,
- Cr:	≤ 2.00%,
- Nb:	≤ 2.00%,
- Zr:	≤ 2.00%,

- and as the remainder Ti and inevitable impurities.

3. Beta titanium alloy according to any one of the preceding claims, containing 12 to 17 mass % V.

4. Beta titanium alloy according to any one of the preceding claims, containing 0.5 to 3 mass % Mo.

5. Beta titanium alloy according to any one of the preceding claims, containing 0.5 to 3 mass % Sn.

6. Beta titanium alloy according to any one of the preceding claims, characterised in that at ambient temperature it has a yield point R_p0.2 of at least 1,400 MPa.

7. Beta titanium alloy according to any one of the preceding claims, characterised in that at ambient temperature it has a tensile strength R_m of at least 1,500 MPa.

8. Beta titanium alloy according to any one of the preceding claims, characterised in that at ambient temperature it has a plastic strain εp_0.2 of more than 4%.

9. Beta titanium alloy according to any one of the preceding claims, characterised in that its density ρ does not exceed 4.8 g/cm³.

10. Method for manufacturing a product produced from a beta titanium alloy, comprising the following steps:

- melting a beta titanium melt having the composition according to any one of claims 1 to 9 to form a preliminary product in block form,

- hot-forming the preliminary product,

- hot end forming the hot-formed preliminary product to form a hot end product,

- solution annealing the hot end product,

- cold-forming the hot end product to form an end product,

- curing treatment of the end product.

11. Method according to claim 10, characterised in that the hot end forming process is carried out as a hot-rolling process.

12. Method according to claim 11, characterised in that the hot-rolling process is followed by a coiling process.

13. Method according to claims 10 to 12, characterised in that the alloy elements V, Fe and Al are added by alloying in the form of a master alloy.

14. Method according to any one of claims 10 to 13, characterised in that the preliminary products are rounded blocks, which are hot-formed during the hot-forming process to form billets or mill bars.

15. Method according to any one of claims 10 to 14, characterised in that the hot end product is a wire or a metal sheet.

16. Method according to any one of claims 11 to 15, characterised in that the hot end product is solution annealed after the coiling process.

17. Method according to claim 16, characterised in that the solution annealed hot end product is cold-formed.

18. Semi-finished product produced from a beta titanium alloy having the composition according to any one of claims 1 to 9.

19. Use of a beta titanium alloy having the composition according to any one of claims 1 to 9 for the production of components that are used in the temperature range from -196°C to 300°C.

20. Use of a beta titanium alloy having the composition according to any one of claims 1 to 9 for the production of vehicle components.

21. Use of a beta titanium alloy having the composition according to any one of claims 1 to 9 for the production of components used in plant or apparatus engineering.

22. Use of a beta titanium alloy having the composition according to any one of claims 1 to 9 for the production of sports equipment.

Revendications

1. Alliage de titane bêta contenant (en % en masse) :

V :	10 - 17%,
Fe :	2 - 5%,
Al :	2 - 5%,
Mo :	0, 1 - 3%,

ainsi que le cas échéant, un ou plusieurs éléments d'alliage du groupe Sn, Si, Cr, Nb, Zr de la manière suivante:

Sn :	0,1 - 3%,
Si :	0,1 ≤ 2%,
Cr :	≤ 2%,
Nb :	≤ 2%,
Zr :	≤ 2%,

le reste étant Ti et les impuretés inévitables.

2. Alliage de titane bêta contenant (en % en masse) :

V :	10, 00 - 17,00%,
Fe :	2,00 - 5,00%,
Al :	2,00 - 5,00%,
Mo :	0,100 - 3,00%,

ainsi que le cas échéant, un ou plusieurs éléments d'alliage du groupe Sn, Si, Cr, Nb, Zr de la manière suivante:

Sn :	0,10 - 3,00%,
Si :	0,10 - 2,00%,
Cr :	≤ 2,00%,
Nb :	≤ 2,00%,
Zr :	≤ 2,00%,

le reste étant Ti et les impuretés inévitables.

3. Alliage de titane bêta selon l'une des revendications précédentes, contenant 12 - 17% en masse de V.

4. Alliage de titane bêta selon l'une des revendications précédentes, contenant 0,5 - 3% en masse de Mo.

5. Alliage de titane bêta selon l'une des revendications précédentes, contenant 0,5 - 3% en masse de Sn.

6. Alliage de titane bêta selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il présente à température ambiante, une limite d'allongement R_p0,2 d'au moins 1400 MPa.

7. Alliage de titane bêta selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il présente à température ambiante, une résistance à la traction R_m d'au moins 1500 MPa.

8. Alliage de titane bêta selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il présente à température ambiante, un allongement plastique ε_p0,2 de plus de 4%.

9. Alliage de titane bêta selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il présente à température ambiante, sa masse spécifique ne dépasse pas ρ 4,8 g/cm³.

10. Procédé de préparation d'un produit obtenu à partir d'un alliage de titane bêta, comprenant les étapes suivantes:

- fusion d'une masse fondue de titane bêta selon l'une des revendications 1 à 9 en un produit préalable en forme de bloc,

- formage à chaud du produit préalable,

- formage final à chaud du produit préalable formé à chaud en un produit final chaud,

- recuit de mise en solution du produit final chaud,

- formage à froid du produit final chaud en un produit final,

- traitement de durcissement du produit final.

11. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que le formage final à chaud est réalisé comme un laminage à chaud.

12. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'une bobineuse suit le laminage à chaud.

13. Procédé selon les revendications 10 à 12, caractérisé en ce que les éléments d'alliage V, Fe et Al sont alliés sous forme d'un préalliage.

14. Procédé selon l'une des revendications 10 à 13, caractérisé en ce que le produit préalable est des blocs ronds, qui sont formés à chaud en billettes ou largets au cours du formage à chaud.

15. Procédé selon l'une des revendications 10 à 14, caractérisé en ce que le produit final chaud est un fil ou une tôle.

16. Procédé selon l'une des revendications 11 à 15, caractérisé en ce que le produit final chaud est recuit par mise en solution après la bobineuse.

17. Procédé selon la revendication 16, caractérisé en ce que le produit final chaud recuit par mise en solution est formé à froid.

18. Semi-fini préparé à partir d'un alliage de titane bêta selon l'une des revendications 1 à 9.

19. Utilisation d'un alliage de titane bêta selon l'une des revendications 1 à 9, pour la préparation de pièces, qui sont mises en oeuvre dans une gamme de températures allant de -196°C à 300°C.

20. Utilisation d'un alliage de titane bêta selon l'une des revendications 1 à 9, pour la préparation de composants de véhicules.

21. Utilisation d'un alliage de titane bêta selon l'une des revendications 1 à 9, pour la préparation de composants mis en oeuvre dans la construction d'installations ou d'appareils.

22. Utilisation d'un alliage de titane bêta selon l'une des revendications 1 à 9, pour la préparation d'appareils de sport.