[發(fā)明專利]一種Ti12LC鈦合金鍛件的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410776735.3
• 申請日: 2014-12-15
• 公開（公告）號: CN104451491B
• 公開（公告）日: 2016-11-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張鵬省;尹雁飛;侯智敏;李思蘭;毛小南;趙永慶
• 申請（專利權(quán)）人: 西北有色金屬研究院
• 主分類號: C22F1/18
• 分類號: C22F1/18;B21J5/00
• 代理公司: 西安創(chuàng)知專利事務(wù)所 61213
• 代理人: 譚文琰

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于鈦合金材料加工制備領(lǐng)域，具體涉及一種Ti12LC鈦合金鍛件的制備方法。

背景技術(shù)

鈦及鈦合金具有比強(qiáng)度高、無磁性、熱膨脹系數(shù)低、耐腐蝕、中溫性能好等一系列優(yōu)點(diǎn)，不僅作為一種重要的金屬結(jié)構(gòu)材料被大量應(yīng)用于航空航天工業(yè)及海洋化工工業(yè)中，而且作為汽車用材很早就引起人們的重視。然而鈦合金的制造成本相對于鋼鐵、鋁合金等大量使用的傳統(tǒng)金屬材料而言要高出許多，較高的成本在一定程度上阻礙了其在民用領(lǐng)域的應(yīng)用，因此如何降低鈦合金材料的成本成為材料科學(xué)工作者研究的熱點(diǎn)和重點(diǎn)。

Ti12LC合金是西北有色金屬研究院采用廉價(jià)中間合金Mo-Fe自行研制的一種低成本鈦合金，其性能與TC11鈦合金相當(dāng)，但其成本可降低10％以上，然而，在生產(chǎn)過程中Ti12LC合金的鍛造工藝往往采用常規(guī)的鈦合金鍛造方法，制備成本高，同時(shí)，經(jīng)常規(guī)制備工藝生產(chǎn)的Ti12LC合金性能雖然基本滿足航空航天常用鈦合金的性能需求，但是其微觀組織均勻性較差，性能可調(diào)控空間小，強(qiáng)度與塑韌性匹配不佳。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種Ti12LC鈦合金鍛件的制備方法，該方法采用少火次高鍛造比的開坯鍛造工藝過程，能夠在保證Ti12LC鈦合金鍛件質(zhì)量的同時(shí)降低制備成本，另外，采用分段固溶處理+時(shí)效處理的熱處理方法能夠獲得組織均勻性良好，綜合力學(xué)性能匹配良好的Ti12LC鈦合金鍛件。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種Ti12LC鈦合金鍛件的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

步驟一、將Ti12LC鈦合金鑄錠在始鍛溫度為950℃～1150℃的條件下進(jìn)行兩火次的開坯鍛造，分切下料得到初級鍛坯；每火次所述開坯鍛造的鍛造比均為7.8～8.4；

步驟二、將步驟一中所述初級鍛坯在始鍛溫度為Ti12LC鈦合金β相變點(diǎn)以下30℃～50℃的條件下進(jìn)行1火次的鐓拔鍛造，水冷后得到中間鍛坯；所述鐓拔鍛造的鍛造比為6～7.2；

步驟三、將步驟二中所述中間鍛坯在始鍛溫度為Ti12LC鈦合金β相變點(diǎn)以下10℃～30℃的條件下進(jìn)行1火次的成形鍛造，水冷后分切下料得到半成品鍛件；所述成形鍛造的鍛造比為6～7.2；

步驟四、將步驟三中所述半成品鍛件進(jìn)行固溶處理，所述固溶處理的具體工藝為：將所述半成品鍛件先在Ti12LC鈦合金β相變點(diǎn)以下10℃～30℃的條件下保溫60min～120min進(jìn)行第一固溶處理，再隨爐冷卻至Ti12LC鈦合金β相變點(diǎn)以下60℃～100℃的條件下保溫60min～120min進(jìn)行第二固溶處理，然后空冷至室溫；所述第一固溶處理的溫度與步驟三中所述成形鍛造的始鍛溫度之差為-5℃～5℃；

步驟五、對步驟四中經(jīng)固溶處理后的半成品鍛件進(jìn)行時(shí)效處理，得到Ti12LC鈦合金鍛件；所述時(shí)效處理的具體工藝為：將固溶處理后的半成品鍛件在溫度為520℃～580℃的條件下保溫6h～10h，然后空冷至室溫。

上述的一種Ti12LC鈦合金鍛件的制備方法，其特征在于，步驟一中第一火次開坯鍛造的始鍛溫度大于第二火次開坯鍛造的始鍛溫度。

上述的一種Ti12LC鈦合金鍛件的制備方法，其特征在于，步驟一中第一火次開坯鍛造后采用水冷方式進(jìn)行冷卻，第二火次開坯鍛造后采用空冷方式進(jìn)行冷卻。

上述的一種Ti12LC鈦合金鍛件的制備方法，其特征在于，步驟一中每火次開坯鍛造后均對所述Ti12LC鈦合金鑄錠進(jìn)行表面修磨處理。

上述的一種Ti12LC鈦合金鍛件的制備方法，其特征在于，步驟二中鐓拔鍛造后對所述初級鍛坯進(jìn)行表面修磨處理。

上述的一種Ti12LC鈦合金鍛件的制備方法，其特征在于，步驟三中成形鍛造后對所述中間鍛坯進(jìn)行表面修磨處理。

上述的一種Ti12LC鈦合金鍛件的制備方法，其特征在于，步驟四中所述第一固溶處理的溫度與步驟三中所述成形鍛造的始鍛溫度相同。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、本發(fā)明采用少火次高鍛造比的開坯鍛造工藝過程，能夠在保證Ti12LC鈦合金鍛件質(zhì)量的同時(shí)降低制備成本，另外，采用分段固溶處理+時(shí)效處理的熱處理方法能夠獲得組織均勻性良好，綜合力學(xué)性能匹配良好的Ti12LC鈦合金鍛件。