[發明專利]Ti2AlNb基合金機匣環件的軋制成形及熱處理方法有效
| 申請號： | 201410305093.9 | 申請日： | 2014-06-30 |
| 公開（公告）號： | CN104139139A | 公開（公告）日： | 2014-11-12 |
| 發明（設計）人： | 魏志堅;楊晉;王瑩;鄒朝江;高先模;吳濤;楊文宇;付緒楷 | 申請（專利權）人： | 貴州安大航空鍛造有限責任公司 |
| 主分類號： | B21H1/06 | 分類號： | B21H1/06;B21B3/00;C22F1/18 |
| 代理公司： | 無 | 代理人： | 無 |
| 地址： | 561005 貴州省*** | 國省代碼： | 貴州;52 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | ti sub alnb 合金 機匣環件 軋制 成形 熱處理 方法 | ||
技術領域
本發明涉及一種機匣環件的軋制成形及熱處理方法，特別是涉及了一種Ti2AlNb基合金機匣環件的軋制成形及熱處理方法。?
背景技術
Ti2AlNb基合金是一種新型的輕質高溫結構材料，它是有Ti、Al以及Nb組成的金屬間化合物，該類合金以O相、B2/β相和α2相為組成的兩相或是三相復合組織，具有密度低、彈性模量高、高溫強度高、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點，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度，其密度和熱膨脹系數又要明顯低于鎳基高溫合金，是未來航空航天領域中代替鈦合金和高溫合金的最好選擇，具有廣闊的應用前景。?
Ti2AlNb基合金雖然有很多優點，但是卻有一個致命的弱點，即該合金的可鍛性很差，控制不好非常容易產生鍛造開裂。?
發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種采用多火次小變形量的軋制成形方法，來實現Ti2AlNb基合金機匣環件的軋制成形，并通過合理的熱處理方法獲得理想的細晶網籃組織，提高Ti2AlNb基合金機匣環件室溫強度、高溫強度以及高溫持久性能。?
為解決上述技術問題，本發明所述Ti2AlNb基合金機匣環件的軋制成形及熱處理方法，其技術方案包括以下步驟：?
1、制坯。將開坯后的Ti2AlNb合金棒材，裝入高溫加熱爐中加熱至1000℃～1050℃保溫80min后放置壓力機上，以0.01S-1的應變速率進行鐓粗、拔長后再鐓粗沖孔獲得Ti2AlNb基合金機匣環坯。?
2、軋制。采用硅酸鋁纖維對Ti2AlNb基合金機匣環坯進行軟包套后，加熱至980℃保溫，以0.01S-1的應變速率進行軋制，軋制的最低溫度為900℃，?該過程分3～5火完成，軋制過程中的總變形量為25％～45％。?
3、熱處理。鍛后對Ti2AlNb基機匣環件進行固溶+時效熱處理，其中，固溶方式為：960℃～1020℃保溫2h，以20～40℃/s的冷卻速度冷卻至室溫；時效方式：780℃～820℃保溫24h，以5～10℃/s的冷卻速度冷卻至室溫。?
與現有技術相比，本發明的有益效果如下：?
本發明所述的Ti2AlNb基合金機匣環件的軋制成形及熱處理方法。在1000℃～1050℃溫度下制坯，可獲得由細晶的B2單相轉變而成的(O+B2)兩相近全板條網籃組織，使后續軋制成形時，合金變形抗力小，成型容易。?
具有近全板條網籃組織的Ti2AlNb基合金環坯，在900℃～980℃軋制成形，此時Ti2AlNb基合金處于(α2+B2)兩相區，變形抗力小，最大變形抗力僅相當與雙態變形組織變形時的25％，對變形設備的噸位要求較低，合金的塑性變形性能好，不容易產生鍛造缺陷。?
由于該Ti2AlNb基合金材料的鍛造溫度非常窄，僅為80℃。本發明采用多火次小變形量的軋制成形方法，同時軋制加熱時進行了包套處理，減少了環件轉移時的溫度損失，保證了軋制的質量。?
此外，考慮到在鍛造時，需要盡量提高生產效率，減少工件的溫降，并且使Ti2AlNb基合金能夠充分的再結晶，制坯和軋制過程中所選用的應變速率為Ti2AlNb基合金能發生動態再結晶的應變速率上限值0.01S-1。?
經測試，該Ti2AlNb基合金機匣環件的組織為細晶的網籃組織。?
經測試，該Ti2AlNb基合金機匣環件的弦向室溫拉伸性能為：抗拉強度為1110～1145MPa(大于設計使用要求的1035MPa)，屈服強度為1030～1085MPa(大于設計使用要求的985MPa)，延伸率為12～14％(大于設計使用要求的7％)，端面收縮率為16～18％(大于設計使用要求的10％)。?
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