[發(fā)明專利]一種降低Ti2AlNb基合金板材熱加工溫度的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610428500.4
• 申請日: 2016-06-15
• 公開（公告）號: CN106048485B
• 公開（公告）日: 2018-03-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宗影影;邵斌;郭斌;單德彬;徐振海
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: C22F1/18
• 分類號: C22F1/18;C22C14/00
• 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

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種降低Ti₂AlNb基合金板材熱加工溫度的方法。

背景技術(shù)

隨著航空航天技術(shù)的發(fā)展，飛行速度的不斷提高，新型的高比強(qiáng)度、比剛度及優(yōu)異高溫性能的合金正被廣泛關(guān)注，Ti₂AlNb基合金具有高的比強(qiáng)度、比剛度以及良好的高溫蠕變性能和抗氧化性能，從而成為研究熱點(diǎn)。其中Ti-22Al-25Nb合金是第二代Ti₂AlNb基合金，在兼顧以上優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)又增加了合金的延展性，但是其合金的正常熱加工溫度仍然需要達(dá)到 1000℃以上，給加工生產(chǎn)帶來了極大的困難。而合金的內(nèi)部顯微組織決定其外在的加工性能和使用性能，經(jīng)研究合金處于α₂+B2+O及α₂+B2相區(qū)時(shí)，其塑性加工能力較強(qiáng)。其中α₂+B2 相區(qū)的塑性變形能力還優(yōu)于α₂+B2+O相區(qū)，但是其溫度區(qū)間更高，在1000℃以上。所以通過熱處理等工藝降低合金的熱加工溫度，同時(shí)保證合金擁有較高的塑性，就顯得尤為重要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是要解決現(xiàn)有Ti₂AlNb基合金板材在熱加工過程中溫度較高的問題，而提供一種降低Ti₂AlNb基合金板材熱加工溫度的方法。

一種降低Ti₂AlNb基合金板材熱加工溫度的方法具體是按以下步驟進(jìn)行：

一、將Ti₂AlNb基合金板材置于溫度為1015℃～1200℃的熱處理爐中保溫10min～30min 后，從熱處理爐中取出進(jìn)行淬火，得到以B2相為基體的合金板材；

二、將以B2相為基體的合金板材置于模具中在溫度為600℃～800℃的條件下保溫3min，然后進(jìn)行熱加工，熱加工時(shí)間不超過7min，得到成形板材；然后在溫度為750℃的條件下連同模具繼續(xù)保溫30min～60min，得到處理后的Ti₂AlNb基合金板材，即完成降低Ti₂AlNb基合金板材的熱加工溫度。

本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明通過在1020℃進(jìn)行熱處理，將合金組織轉(zhuǎn)變成為B2+α₂兩相組織。從而獲得塑性良好的組織，使得在較低溫度(750℃)短時(shí)間內(nèi)保留較好的塑性，在此期間進(jìn)行加工，變形抗力較低，同時(shí)在合金的加工速率較快的情況下延伸率能達(dá)到10％以上。加工完成后在模具內(nèi)保溫30min～60min，又恢復(fù)了合金優(yōu)異的力學(xué)性能。即利用合金組織轉(zhuǎn)變的時(shí)間差進(jìn)行成形加工。本方法使用設(shè)備簡單、成本低廉，同時(shí)能大幅度降低合金的熱加工溫度。同時(shí)使得高溫模具材料成本降低，模具磨損降低并延長了模具的使用壽命。750℃左右時(shí)熱加工的工作環(huán)境較1000℃以上時(shí)有極大改善，同時(shí)加熱周期大大縮減。綜合來看，通過本方法進(jìn)行 Ti₂AlNb基合金板材熱加工，能有效降低加工難度及成本，改善工作環(huán)境及生產(chǎn)周期。

附圖說明

圖1為實(shí)施例一中Ti₂AlNb基合金板材溫度為1020℃的熱處理爐中保溫15min后的顯微組織圖；

圖2為實(shí)施例一步驟二得到的成形板材的顯微組織圖；

圖3為實(shí)施例一步驟二中將以B2相為基體的合金板材在溫度為750℃的條件下保溫 15min后的顯微組織圖；

圖4為在溫度為750℃的條件下時(shí)Ti₂AlNb基合金板材和實(shí)施例一步驟二得到的處理后的Ti₂AlNb基合金板材的應(yīng)力應(yīng)變對比曲線，其中1為Ti₂AlNb基合金板材，2為實(shí)施例一步驟二得到的處理后的Ti₂AlNb基合金板材。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明技術(shù)方案不局限于以下所列舉具體實(shí)施方式，還包括各具體實(shí)施方式間的任意組合。

具體實(shí)施方式一：本實(shí)施方式一種降低Ti₂AlNb基合金板材熱加工溫度的方法具體是按以下步驟進(jìn)行：

一、將Ti₂AlNb基合金板材置于溫度為1015℃～1200℃的熱處理爐中保溫10min～30min 后，從熱處理爐中取出進(jìn)行淬火，得到以B2相為基體的合金板材；