[發(fā)明專利]一種細(xì)化Ti-5Al-2.5Sn ELI合金鑄造組織的熱處理工藝

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611120135.7
• 申請日: 2016-12-08
• 公開（公告）號: CN106637015B
• 公開（公告）日: 2018-06-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙軍;婁延春;劉時(shí)兵;任亞飛;史昆;薛松海
• 申請（專利權(quán)）人: 沈陽鑄造研究所
• 主分類號: C22F1/18
• 分類號: C22F1/18;C22F1/02
• 代理公司: 沈陽晨創(chuàng)科技專利代理有限責(zé)任公司 21001
• 代理人: 崔曉蕾

本發(fā)明公開了一種細(xì)化Ti?5Al?2.5Sn ELI合金鑄造組織的方法，包括置氫處理和除氫處理。其中，置氫處理過程在真空熱處理爐中進(jìn)行，具體為：取Ti?5Al?2.5Sn ELI合金鑄件，去除氧化皮；裝爐，抽真空至真空度低于10Pa；往爐內(nèi)持續(xù)充入氫氣，在出氣口點(diǎn)燃尾氣；爐子加熱至730℃～760℃之間時(shí)，調(diào)整爐內(nèi)氫壓至0.2MPa～0.5MPa之間，保持一段時(shí)間后，封閉真空爐兩端進(jìn)氣口和出氣口，斷電，隨爐冷卻至室溫。除氫處理在真空加熱爐內(nèi)進(jìn)行，具體為：取經(jīng)過置氫處理后的鑄件，裝爐；對爐體進(jìn)行抽真空，當(dāng)爐內(nèi)真空度低于10^?4Pa時(shí)，加熱至760℃，同時(shí)持續(xù)進(jìn)行抽真空，真空度保持在10^?4Pa；保持10～15小時(shí)后斷電，降溫至室溫，出爐。本發(fā)明能有效細(xì)化Ti?5Al?2.5Sn ELI合金鑄造顯微組織晶粒，提高其力學(xué)性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鈦合金熱處理技術(shù)，具體地說是一種細(xì)化Ti-5Al-2.5Sn ELI合金鑄造組織的熱處理工藝。

背景技術(shù)

在現(xiàn)有技術(shù)中，傳統(tǒng)熱處理方法不適用于鈦合金，并不能細(xì)化Ti-5Al-2.5Sn ELI合金顯微組織。熱氫處理是通過氫與鈦合金的結(jié)合特征，鈦合金對氫的吸附為可逆的，氫可以作為臨時(shí)合金化元素存在于鈦中，在熱處理和最后的真空退火時(shí)優(yōu)化組織結(jié)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種有效細(xì)化Ti-5Al-2.5Sn ELI合金鑄造顯微組織晶粒，提高其力學(xué)性能的工藝方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：利用氫氣在鈦合金中的可逆合金化特性，將氫作為臨時(shí)合金化元素，使用置氫除氫的方式來取代傳統(tǒng)的升溫降溫過程，以優(yōu)化Ti-5Al-2.5Sn ELI合金的鑄造組織。

該方法包括置氫處理和除氫處理，其中，置氫處理過程在真空熱處理爐中進(jìn)行，除氫處理在真空加熱爐內(nèi)進(jìn)行，具體過程為：

1)去除氧化皮：對鑄件進(jìn)行加工，除去表面的氧化皮；

2)抽真空：鑄件裝入真空熱處理爐中，對爐體進(jìn)行抽真空，抽至真空在10Pa以內(nèi)；

3)置氫：往爐內(nèi)持續(xù)充入氫氣，在出氣口點(diǎn)燃尾氣；送電，使?fàn)t子開始加熱，溫度達(dá)到730℃～760℃之間時(shí)，調(diào)整爐內(nèi)氫壓至0.2MPa～0.5MPa之間，保持80～120分鐘；

4)出爐：封閉真空爐兩端進(jìn)氣口和出氣口，斷電，隨爐冷卻至室溫；

5)抽真空：取經(jīng)過置氫處理后的鑄件，裝入真空加熱爐，對爐體進(jìn)行抽真空，加熱至一定溫度，同時(shí)持續(xù)進(jìn)行抽真空，真空度保持在10^-4Pa；

6)除氫：在步驟5)條件下保持10～15小時(shí)；

7)出爐：斷電，降溫至室溫，出爐。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案：

步驟2)中，當(dāng)爐內(nèi)真空度低于10Pa時(shí)，爐內(nèi)充氬氣進(jìn)行洗爐，再抽真空至10Pa以內(nèi)。

步驟3)中充入的氫氣純度大于等于99.999％；當(dāng)爐子溫度達(dá)到740℃～750℃之間時(shí)，調(diào)整爐內(nèi)氫壓至0.3MPa～0.4MPa之間，保持90分鐘。

步驟5)中，對爐體進(jìn)行抽真空，當(dāng)爐內(nèi)真空度低于10^-4Pa時(shí)，送電，加熱至溫度達(dá)到760℃，同時(shí)持續(xù)進(jìn)行抽真空，真空度保持在10^-4Pa；

步驟6)中，保持10^-4Pa、760℃的狀態(tài)12小時(shí)。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：

1.本發(fā)明利用置氫除氫的方法，解決了傳統(tǒng)熱處理方法不適用于Ti-5Al-2.5SnELI合金進(jìn)行細(xì)化晶粒的問題。