[發(fā)明專利]一種放電等離子燒結(jié)及包套熱軋制備TiAl合金板材的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510028165.4
• 申請(qǐng)日: 2015-01-20
• 公開（公告）號(hào): CN104588433A
• 公開（公告）日: 2015-05-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孔凡濤;陳玉勇;周海濤;王曉鵬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): B21C37/02
• 分類號(hào): B21C37/02;B22F3/105
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標(biāo)事務(wù)所 23109
• 代理人: 牟永林

1.一種放電等離子燒結(jié)及包套熱軋制備TiAl合金板材的方法，其特征在于一種放電等離子燒結(jié)及包套熱軋制備TiAl合金板材的方法具體是按以下步驟完成的：

一、原材料準(zhǔn)備：稱取粒徑為0.5μm～325μm的名義化學(xué)成分為Ti-(40～50)Al-(0.1～10)X(at％)的TiAl預(yù)合金粉末；

步驟一中所述的Ti-(40～50)Al-(0.1～10)X(at％)中X為Mo、Cr、Nb、V、Si、Fe、Zr、Mn、B、C、W和Y中的一種或幾種的混合；

步驟一中所述的名義化學(xué)成分為Ti-(40～50)Al-(0.1～10)X(at％)的TiAl預(yù)合金粉是通過惰性氣體霧化技術(shù)或等離子旋轉(zhuǎn)電極霧化技術(shù)制備的；

二、放電等離子燒結(jié)：

將步驟一稱取的TiAl預(yù)合金粉末放入石墨模具中，在壓力為10MPa～200MPa，溫度為900℃～1300℃和真空度為10^-4Pa～10Pa下燒結(jié)1min～60min，得到致密度為95％～100％的坯料；

三、車削加工：

對(duì)步驟二得到的致密度為95％～100％的坯料進(jìn)行車削加工和倒圓角，得到表面光潔度為Ra6～Ra8的板坯；

四、板坯包套：

將步驟三得到的表面光潔度為Ra6～Ra8的板坯放入包套中，再進(jìn)行封焊，得到封焊后包有板坯的包套；

步驟四中所述的包套為不銹鋼包套、純鈦包套或鈦合金包套；

步驟四中所述的包套的厚度為1mm～20mm；

五、高溫包套軋制：

將步驟四得到的封焊后包有板坯的包套放入加熱爐中，再將加熱爐從室溫升溫至1000℃～1280℃，再在溫度為1000℃～1280℃下保溫0.5h～4h，再將溫度為1000℃～1280℃封焊后包有板坯的包套放置在軋機(jī)上，在軋制速率為0.01m/s～1.5m/s、道次變形量為5％～30％、軋制總變形量為30％～90％和道次回爐溫度為1000℃～1280℃下，保溫2min～60min的條件下進(jìn)行軋制，得到軋件；再將軋件放置在溫度為1000℃～1280℃的加熱爐內(nèi)，再關(guān)掉加熱爐的電源，軋件自然冷至100℃～900℃，再將溫度為100℃～900℃軋件從加熱爐中取出，自然冷卻至室溫，得到帶有包套的軋制板材；

六、去除包套：

采用機(jī)械加工方法去除步驟五中得到的帶有包套的軋制板材中的包套，得到TiAl合金板材。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種放電等離子燒結(jié)及包套熱軋制備TiAl合金板材的方法，其特征在于步驟一中稱取粒徑為0.5μm～325μm的名義化學(xué)成分為Ti-(42～45)Al-(0.3～10)X(at％)的TiAl預(yù)合金粉末。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種放電等離子燒結(jié)及包套熱軋制備TiAl合金板材的方法，其特征在于步驟一中稱取粒徑為0.5μm～325μm的名義化學(xué)成分為Ti-(45～48)Al-(0.2～6.5)X(at％)的TiAl預(yù)合金粉末。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種放電等離子燒結(jié)及包套熱軋制備TiAl合金板材的方法，其特征在于步驟一中稱取粒徑為0.5μm～325μm的名義化學(xué)成分為Ti-43Al-9V-0.3Y(at％)的TiAl預(yù)合金粉末。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種放電等離子燒結(jié)及包套熱軋制備TiAl合金板材的方法，其特征在于步驟二中將步驟一稱取的TiAl預(yù)合金粉末放入石墨模具中，在壓力為40MPa～100MPa，溫度為900℃～1200℃和真空度為10^-4Pa～10Pa下燒結(jié)1min～20min，得到致密度為95％～100％的坯料。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種放電等離子燒結(jié)及包套熱軋制備TiAl合金板材的方法，其特征在于步驟二中將步驟一稱取的TiAl預(yù)合金粉末放入石墨模具中，在壓力為30MPa～90Mpa，溫度為950℃～1250℃和真空度為10^-3Pa～10^-1Pa下燒結(jié)2min～15min，得到致密度為95％～100％的坯料。