[發明專利]一種γ-TiAl合金棒材的制備方法

有效

• 申請號: 200910071615.2
• 申請日: 2009-03-23
• 公開（公告）號: CN101518794A
• 公開（公告）日: 2009-09-02
• 發明（設計）人: 徐文臣;單德彬;張浩;呂炎
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: B21C23/08
• 分類號: B21C23/08;B21C23/01;B21C31/00;C21D1/26;C10M103/00;C10M103/02
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所
• 代理人: 金永煥

1.一種γ-TiAl合金棒材的制備方法，其特征在于γ-TiAl合金棒材的制備方法按以下步驟進行：

一、將γ-TiAl合金鑄錠置于熱等靜壓爐中，在1250～1280℃、130～140MPa的氬氣氣氛中保溫4～5h后隨爐冷卻出爐，然后置于1250～1300℃的條件下均勻化退火12～24h，隨爐冷卻出爐；其中步驟一中氬氣的質量純度為99.99％；

二、在退火后的γ-TiAl合金鑄錠內切割所需尺寸的圓柱體，然后包裹厚度為2～7mm的硅酸鋁纖維，再置于壁厚為2～7mm的不銹鋼管中部，并將不銹鋼管兩端用厚度為2～7mm的不銹鋼板在氬氣氣氛下進行焊裝封接，得包套坯料；其中步驟二中包裹硅酸鋁纖維的圓柱體與不銹鋼管等高，且與不銹鋼管的內壁之間無縫隙；

三、將包套坯料置于丙酮溶液中超聲波清洗3～6min后取出包套坯料干燥，然后置于1200～1400℃的條件下保溫3～4h后取出，并在空氣中放置10～30s，然后放入玻璃潤滑劑預壓制的杯子中，再放入預熱的模具中進行熱擠壓，得到棒材；其中步驟三中預熱的模具溫度為150～200℃；步驟三中熱擠壓的擠壓比為6～9∶1，擠壓速度為0.1～0.5m/s；

四、將棒材置于900～1000℃的條件下退火1～4h，然后出爐空冷，即得γ-TiAl合金棒材。

2.根據權利要求1所述的一種γ-TiAl合金棒材的制備方法，其特征在于步驟一中在1270℃、130MPa的氬氣氣氛中保溫4h。

3.根據權利要求2所述的一種γ-TiAl合金棒材的制備方法，其特征在于步驟一中置于1260℃的條件下均勻化退火16h。

4.根據權利要求3所述的一種γ-TiAl合金棒材的制備方法，其特征在于步驟二中包裹厚度為5mm的硅酸鋁纖維。

5.根據權利要求4所述的一種γ-TiAl合金棒材的制備方法，其特征在于步驟二中置于壁厚為3mm的不銹鋼管中部，并將不銹鋼管兩端用厚度為3mm的不銹鋼板在氬氣氣氛下進行焊裝封接。

6.根據權利要求5所述的一種γ-TiAl合金棒材的制備方法，其特征在于步驟三中玻璃潤滑劑按重量百分比由50％～69％的L玻璃、30％～40％的石墨和1％～10％的粘土制成；其中L玻璃按質量百分比由10％～15％的TiO₂、3％～5％的B₂O₃、0.9％～1.0％的Al₂O₃、0.9％～1.0％的SiO₂、0.9％～2.0％的Cr₂O₃、0.9％～2.0％的Fe₂O₃和余量的PbO制成。

7.根據權利要求1或6所述的一種γ-TiAl合金棒材的制備方法，其特征在于步驟三中玻璃潤滑劑的制備方法按以下步驟進行：a)、按重量百分比分別稱取50％～69％的L玻璃、30％～40％的石墨和1％～10％的粘土；b)、將稱取的L玻璃和粘土放入高鋁坩堝中，在溫度為1050～1100℃的條件下燒結至熔化，隨后水淬，得玻璃渣；c)、將玻璃渣磨成粒徑為100～150目的玻璃微粉，然后與稱取的石墨混合，而后在球磨速度為40～60r/min條件下，球磨24～48h，即得用于γ-TiAl合金棒材擠壓的玻璃潤滑劑；其中L玻璃按質量百分比由10％～15％的TiO₂、3％～5％的B₂O₃、0.9％～1.0％的Al₂O₃、0.9％～1.0％的SiO₂、0.9％～2.0％的Cr₂O₃、0.9％～2.0％的Fe₂O₃和余量的PbO制成。

8.根據權利要求7所述的一種γ-TiAl合金棒材的制備方法，其特征在于步驟三中置于1300℃的條件下保溫3.5h后取出，并在空氣中放置10s。

9.根據權利要求8所述的一種γ-TiAl合金棒材的制備方法，其特征在于步驟三中預熱的模具溫度為160℃。

10.根據權利要求9所述的一種γ-TiAl合金棒材的制備方法，其特征在于步驟三中熱擠壓的擠壓比為7∶1，擠壓速度為0.3m/s。