[發明專利]一種提高Ti5553鈦合金組織性能的熱加工方法

有效

• 申請號: 201110426982.7
• 申請日: 2011-12-16
• 公開（公告）號: CN102517530A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發明（設計）人: 冀勝利;俞漢青;代光華;李增樂;薛強;郝宏斌;吳銳紅;粱艷;王華
• 申請（專利權）人: 陜西宏遠航空鍛造有限責任公司
• 主分類號: C22F1/18
• 分類號: C22F1/18
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 杜永保

1.一種提高Ti5553鈦合金組織性能的熱加工方法，其特征是，首先對鈦合金坯料進行(α_等軸+β_轉)兩相區域改鍛，然后對經過改鍛的坯料進行β鍛造，最后進行β熱處理，使其在改鍛后初步形成一種細小密集的網籃織構，在最后的β熱處理過程中，生成β晶粒內的細小片狀α_轉相和晶界處細小分散斷續的α_轉相。

2.如權利要求1所述的提高Ti5553鈦合金組織性能的熱加工方法，其特征是，包括以下具體步驟：

(一)對鈦合金坯料進行(α_等軸+β_轉)兩相區域改鍛：使用電阻爐加熱，當爐溫達到T_β-30℃時(其中T_β為Ti5553材料的相變點)，將Ti5553鈦合金坯料放入電阻爐中加熱，當爐溫再次達到T_β-30℃后，開始保溫，保溫時間按加熱系數×坯料截面厚度或直徑計算，加熱系數取0.5～0.8min/mm，根據截面厚度或直徑由小到大，加熱系數取值也由小到大進行調整；保溫時間達到以后，立即出爐在自由鍛錘上多向鐓拔改鍛，變形量控制在50％～70％；改鍛的過程中，要求控溫打鈦，防止變形熱引起組織過熱或過燒；

(二)取樣檢測：改鍛完成后，對經過改鍛的鈦合金進行取樣檢測，如得到細晶勻質的(α_等軸+β_轉)組織，即進入下面的步驟(三)；如未得到細晶勻質的(α_等軸+β_轉)組織，則重新返回步驟(一)進行改鍛；

(三)鍛件預制：使用電阻爐加熱，當爐溫達到T_β-30℃時，將改鍛后的Ti5553鈦合金坯料放入電阻爐中加熱，當爐溫再次達到T_β-30℃后，開始保溫，保溫時間按加熱系數×坯料截面厚度或直徑計算，加熱系數取0.5～0.8min/mm，根據截面厚度或直徑由小到大，加熱系數取值也由小到大進行調整；保溫時間達到以后，立即出爐在模鍛錘上進行鍛件預制，變形量控制在15％～20％；

(四)β鍛造：使用電阻爐加熱，當爐溫達到T_β+20時，將Ti5553鈦合金預制鍛件放入電阻爐中加熱，當爐溫再次達到T_β+20后，開始保溫，保溫時間按加熱系數×坯料截面厚度或直徑計算，加熱系數取0.5～0.8min/mm，根據截面厚度或直徑由小到大，加熱系數取值也由小到大進行調整；保溫時間達到以后，立即出爐在模鍛錘上進行最終鍛件制作，變形量控制在20％～30％；

(五)β熱處理：使用電阻爐進行熱處理，鍛件裝爐后送電升溫，當爐溫達到(T_β+35)時，進行保溫，保溫時間≥90min；保溫時間達到后，以每分鐘1～3℃空冷至規定的時效溫度后進行時效；時效溫度取555℃≤T≤648℃，保溫時間≥8h；保溫時間達到后，出爐空冷。