[發明專利]一種鈦鋁合金板坯的鍛造方法

在審

• 申請號: 201310628726.5
• 申請日: 2013-11-29
• 公開（公告）號: CN103639335A
• 公開（公告）日: 2014-03-19
• 發明（設計）人: 鄧寧嘉;趙瑞晉;葛偉;徐國俊;夏小院;孫建;王斌
• 申請（專利權）人: 安徽寶泰特種材料有限公司;南京寶泰特種材料股份有限公司
• 主分類號: B21J5/08
• 分類號: B21J5/08;B21J1/00;B21J1/06
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 陳建和

技術領域：

本發明涉及鈦鋁合金板坯的一種鍛造方法

背景技術

TiAl金屬間化合物是一種新型輕質的高溫結構材料，體積質量不及鎳基合金的50%，具有輕質、高比強、耐蝕、耐蝕、耐高溫以及優異的抗氧化性等優點，并具有優異的常溫和高溫力學性能，使用溫度可達700～1000℃，成為當代應用前景最為廣闊的一種輕質高溫結構材料。也成為新一代武器裝備和高技術產品高性能、低成本、長壽命和輕量化的重要物質基礎，將對新一代飛機、衛星、空間動量攔截器、高馬赫數導彈、以及主戰坦克和先進車輛耐熱部件研制過程中的關鍵技術提供新技術指導。

據報道，2001年美國波音公司宣布，787民用客機使用GE公司發動機GENX低壓渦輪后兩級葉片采用TiAl合金，減輕發動機質量800磅（364公斤），1998年和2003年日本三菱重工采用真空熔煉反重力低壓鑄造法制備了高Nb-TiAl合金，并應用在賽車發動機用增壓渦輪，以替代較重的鎳基合金Inconel713C渦輪，使用TiAl合金節省啟動時間，提高了最大轉速，顯示出極大的潛力。

TiAl合金的應用領域不斷擴展，在民用航空航天領域，除了葉片外，非轉動部件、非受力輪盤、薄板蒙皮等都可能應用，汽車的增壓渦輪和排氣閥等也成為發展重點，以及多孔TiAl材料等。

由于TiAl基合金間化合物的組成元素的熔點和密度的差異，鑄錠不可避免的會存在冶金缺陷、成分偏析，會使后續熱機械加工不可控，并且得不到均勻組織，嚴重影響其綜合力學性能和高溫抗氧化性。因此鈦鋁合金的變形加工一直是國內外的行業重點難題。

發明內容

本發明目的是提供一種鈦鋁合金坯料的鍛造方法。

本發明技術方案是，一種鈦鋁合金板坯的鍛造方法，1）鑄錠處理，鑄錠經過切頭超聲波探傷檢查，確保鑄錠內部無裂紋、縮孔以及其他雜質存在，表面著色檢查是否存在裂紋等缺陷并修磨去除；2）合格鑄錠表面涂層耐火涂料，耐高溫1400℃，確保在多次加熱條件下有效保護鑄錠表面不受污染，涂層均勻涂抹在鑄錠表面，經過4-5小時晾干后進行入爐加熱；3）鑄錠加熱采用電爐加熱方式，加熱前清理爐膛其他金屬氧化皮；爐內預熱至400℃以上保溫1-3小時后裝料，一火加熱溫度控制在1150℃以上，變形坯料溫度控制在1100℃以上，終鍛溫度≮1050℃；4）鑄錠鍛造，鍛造一共加熱十火次，每道次均進行表面涂層保護，每火次的變行量≯15%，嚴格控制在終鍛溫度以上；鍛造采用墩粗方式進行，過程中只要出現細小開裂情況，立即停止鍛造，待空冷后修磨干凈，繼續加工。

本發明有益效果是，該合金熱加工抗力大，鍛造溫度區間范圍很小，容易產生大量裂紋，無法成形。本方法通過表面涂層，防止表面氧化，在適當的變形溫度范圍內，進行多次小變形量鍛造，以得到要求的坯料厚度尺寸，從成功鍛造至以滿足后續板材軋制的坯料尺寸要求。

具體實施方式

工藝實例：鈦鋁合金坯料鍛造實例

1.鑄錠準備：

1)鑄錠成份