[發明專利]鈦部件的固溶熱處理和過老化熱處理

有效

• 申請號: 200980136387.0
• 申請日: 2009-08-18
• 公開（公告）號: CN102159742A
• 公開（公告）日: 2011-08-17
• 發明（設計）人: K·C·希罕;K·K·斯塔爾;B·B·塞思
• 申請（專利權）人: 西門子能源公司
• 主分類號: C22C14/00
• 分類號: C22C14/00;C22F1/18
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 石克虎;林森

1.制作Ti-6Al-4V鈦合金部件的方法，其包含以下步驟：

a)?提供鍛造的Ti-6Al-4V鈦合金部件；

b)?將該部件在固溶溫度進行預定時間的固溶熱處理，該固溶溫度為在該部件的材料的α+β兩相區中相對高的，并且比β轉變溫度至少低54℉；

c)?將該部件冷卻到低于α+β兩相區溫度的溫度；

d)?過老化熱處理該部件，包括在預定的過老化溫度進行預定時間的過老化工藝；

e)?將該部件冷卻到室溫；并且

其中該過老化溫度包括這樣的溫度，該溫度低于所述固溶溫度，但是高于用于實現在該部件中最大屈服強度的老化熱處理溫度。

2.權利要求1的方法，其中步驟a)包括提供鍛造的鈦部件，該部件包含至少50%的初生α。

3.權利要求1的方法，其中所形成的部件的結構包含在層狀的α+β基體中的大約30%-50%的初生α。

4.權利要求1的方法，其中步驟b)包括在大約1675℉-大約1775℉的溫度范圍內對所述部件進行固溶熱處理。

5.權利要求4的方法，其中步驟b)包括在大約1740℉的溫度對所述部件進行固溶熱處理。

6.權利要求5的方法，其中步驟d)包括在大約1300℉-大約1500℉的過老化溫度范圍內對所述部件進行過老化熱處理。

7.權利要求6的方法，其中該過老化溫度是大約1450℉±25℉。

8.權利要求6的方法，其中步驟b)中固溶熱處理所述部件用的預定的時間和步驟d)中老化熱處理所述部件用的預定的時間各包含大約1小時。

9.權利要求1的方法，其中步驟c)包括以大于空氣冷卻速率的冷卻速率來冷卻該部件。

10.權利要求1的方法，其中所形成的部件的結構的最小斷裂韌性K_IC是大約50?ksi-in^1/2，最小屈服強度是大約125ksi。

11.權利要求10的方法，其中所形成的部件的結構的斷裂韌性K_IC是至少大約70?ksi-in^1/2，和屈服強度是至少大約130?ksi。

12.權利要求11的方法，其中所形成的部件的結構的最小延度是大約10%。

13.制作由Ti-6Al-4V鈦合金形成的部件的方法，該方法包含以下步驟：

a)?提供鍛造的Ti-6Al-4V鈦合金部件，該部件包含至少50%的初生α；

b)?將該部件在固溶溫度進行大約1小時的固溶熱處理，該固溶溫度為在該部件的材料的α+β兩相區中相對高的；

c)?將該部件急驟冷卻到低于所述α+β兩相區溫度的溫度；

d)?過老化熱處理該部件，包括在預定的溫度進行大約1小時的過老化工藝；

e)?將該部件空氣冷卻到室溫；并且

其中該過老化溫度包括這樣的溫度，該溫度低于所述的固溶溫度，但是高于用于實現在該部件中最大屈服強度的老化熱處理溫度。

14.權利要求13的方法，其中所形成的部件的結構包含在層狀的α+β基體中的大約30%-50%的初生α。

15.權利要求13的方法，其中步驟b)包括在大約1675℉-大約1775℉的溫度范圍內對所述部件進行固溶熱處理。

16.權利要求15的方法，其中步驟d)包括在大約1300℉-大約1500℉的過老化溫度范圍內對所述部件進行過老化熱處理。

17.權利要求16的方法，其中該過老化溫度是至少大約1382℉±25℉。

18.權利要求17的方法，其中該過老化溫度是大約1450℉±25℉。

19.權利要求17的方法，其中所形成的部件的結構的最小斷裂韌性K_IC是大約50?ksi-in^1/2，和最小屈服強度是大約125?ksi。

20.權利要求18的方法，其中所形成的部件的結構的斷裂韌性K_IC是至少大約70?ksi-in^1/2，和屈服強度是至少大約130?ksi。