[發(fā)明專利]Ti2AlNb基合金鑄錠的開坯方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410304835.6
• 申請日: 2014-06-30
• 公開（公告）號: CN104148562B
• 公開（公告）日: 2017-01-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊晉;蘇海;張衡;朱靈華;鄒善垚;彭泉興;彭華棟;張小林
• 申請（專利權(quán)）人: 貴州安大航空鍛造有限責(zé)任公司
• 主分類號: B21J5/06
• 分類號: B21J5/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種鑄錠的開坯方法，特別是涉及了Ti₂AlNb基合金鑄錠的開坯方法。?

背景技術(shù)

Ti₂AlNb基合金是一種新型的輕質(zhì)高溫結(jié)構(gòu)材料，它是有Ti、Al以及Nb組成的金屬間化合物，該類合金以O(shè)相、B2/β相和α2相為組成的兩相或是三相復(fù)合組織，具有密度低、彈性模量高、高溫強(qiáng)度高、斷裂性能高、蠕變抗力高、熱膨脹性能低、無磁性和阻燃性能好等優(yōu)點(diǎn)，與高溫鈦合金相比具有更高的使用溫度、抗蠕變性能和高溫強(qiáng)度，其密度和熱膨脹系數(shù)又要明顯低于鎳基高溫合金，是未來航空航天領(lǐng)域中代替鈦合金和高溫合金的最好選擇，具有廣闊的應(yīng)用前景。?

Ti₂AlNb基合金雖然有很多優(yōu)點(diǎn)，但是卻有一個(gè)致命的弱點(diǎn)，即該合金的可鍛性很差，控制不好非常容易產(chǎn)生鍛造開裂。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種采用三次拔長和兩次鐓粗的鍛造方法，來實(shí)現(xiàn)Ti₂AlNb基合金鑄錠的開坯。該方法能夠使Ti₂AlNb基合金在完全動(dòng)態(tài)再結(jié)晶的狀態(tài)下降低其穩(wěn)態(tài)變形抗力、提高工藝塑性，防止產(chǎn)生開坯裂紋，使鑄態(tài)組織完全破碎，獲得均勻、致密的鍛態(tài)組織。?

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所述Ti₂AlNb基合金鑄錠的開坯方法，其技術(shù)方案包括以下步驟：?

將Ti₂AlNb基合金鑄錠上線切割機(jī)制成一個(gè)φ290×280mm的棒材；采用硅酸鋁纖維對Ti₂AlNb基合金鑄錠進(jìn)行包套后，置入高溫加熱爐中加熱至1150℃保溫80分鐘后放置壓力機(jī)上，以0.01S^-1的應(yīng)變速率進(jìn)行反復(fù)鐓粗、拔長：第一火拔長至350mm，第二火鐓粗至270mm，第三火拔長至350mm，第四火鐓粗?至270mm，第五火拔長至350mm，空冷；每火次間回爐加熱至1150℃保溫40分鐘，保證每火次的終鍛溫度應(yīng)≥1050℃。?

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果如下：?

本發(fā)明所述的Ti₂AlNb基合金鑄錠的開坯方法，其所采用的變形溫度區(qū)間為1050℃～1150℃，該溫度區(qū)間為B2單相區(qū)，在此溫度區(qū)間變形時(shí)，B2晶粒發(fā)生連續(xù)再結(jié)晶機(jī)制的動(dòng)態(tài)再結(jié)晶，通過動(dòng)態(tài)再結(jié)晶可以破碎鑄態(tài)組織。同時(shí)，該條件下，既能保證鑄錠變形時(shí)有較好的工藝塑性，又能保證該合金在變形時(shí)具有較低的穩(wěn)態(tài)變形抗力。?

考慮到在鍛造時(shí)，需要盡量提高生產(chǎn)效率，減少工件的溫降，并且使Ti₂AlNb基合金能夠充分的再結(jié)晶，開坯時(shí)所選用的應(yīng)變速率為Ti₂AlNb基合金能發(fā)生動(dòng)態(tài)再結(jié)晶的應(yīng)變速率上限值0.01S^-1。?

本發(fā)明采用多次拔長+鐓粗的開坯工藝，使開坯過程中，其總變形量到達(dá)50％以上，能夠更好地破碎Ti₂AlNb基合金鑄態(tài)組織，鍛合Ti₂AlNb基合金內(nèi)部缺陷，使組織均勻化。?

具體實(shí)施方式

實(shí)施本發(fā)明Ti₂AlNb基合金鑄錠的開坯方法，需要提供鍛造高溫加熱爐、壓力機(jī)、機(jī)械手等設(shè)備。具體實(shí)施方式如下：?

提供Ti₂AlNb基合金鑄錠，其名義化學(xué)成分為：Ti-22Al-25Nb。?

該合金的開坯工藝步驟如下：?

將Ti₂AlNb基合金鑄錠上線切割機(jī)制成一個(gè)φ290×280mm的棒材；采用硅酸鋁纖維對Ti₂AlNb基合金鑄錠進(jìn)行包套后，置入高溫加熱爐中加熱至1150℃保溫80分鐘后放置壓力機(jī)上，以0.01S^-1的應(yīng)變速率進(jìn)行反復(fù)鐓粗、拔長：第一火拔長至350mm，第二火鐓粗至270mm，第三火拔長至350mm，第四火鐓粗至270mm，第五火拔長至350mm，空冷；每火次間回爐加熱至1150℃保溫40分鐘，保證每火次的終鍛溫度應(yīng)≥1050℃。?