[發明專利]一種Ti2AlNb合金寬幅薄板的加工方法

有效

• 申請號: 201611132450.1
• 申請日: 2016-12-09
• 公開（公告）號: CN106734318B
• 公開（公告）日: 2018-10-16
• 發明（設計）人: 黨鵬;梁曉波;謝文龍;張建偉;戴毅;馬雄;范晗;劉宇明;楊永福;唐進
• 申請（專利權）人: 西部鈦業有限責任公司;北京鋼研高納科技股份有限公司
• 主分類號: B21C37/02
• 分類號: B21C37/02;B21B1/38;B21B37/74;C22F1/18
• 代理公司: 西安創知專利事務所 61213
• 代理人: 譚文琰

本發明公開了一種Ti₂AlNb合金寬幅薄板的加工方法，該方法為：一、將Ti₂AlNb合金板坯置于加熱爐中保溫，然后送入熱軋機中進行第一軋制，得到第一半成品板坯；二、將第一半成品板坯切割成2～4塊Ti₂AlNb合金半成品板坯，然后將其疊放在一起，制作成疊軋包；三、將疊軋包置于加熱爐中保溫，然后送入熱軋機中進行第二軋制；四、對經第二軋制后的疊軋包進行成品退火處理，然后將成品退火處理后的疊軋包剪切拆包，再經校平、砂光和切割后，得到厚度為1mm～4mm，寬度為800mm～1500mm的Ti₂AlNb合金薄板。本發明加工路線簡單，制備成本低，效率高，可制備出力學性能優異的薄板，并實現大批量生產。

技術領域

本發明屬于輕質高溫結構材料加工技術領域，具體涉及一種Ti₂AlNb 合金寬幅薄板的加工方法。

背景技術

隨著航空航天事業的迅速發展，對航空航天用材料的性能要求越來越高，尤其是航空航天發動機材料，迫切要求進一步減重和提高材料的高溫服役性能。鈦合金以其優異的綜合性能而成為新型航空航天發動機的首選材料之一。然而，傳統鈦合金由于受到熱強性及抗氧化性能的限制，最高使用溫度和抗氧化溫度只能達到600℃，并且這一溫度已成為該類合金耐熱性的上限，遠不能滿足發動機熱端部件的使用要求。因此，開發新型高溫、高比強度的輕質高溫結構材料替代現役高密度鎳基、鐵基高溫合金，通過減輕自重提高發動機性能，對航空航天事業的發展具有非常重要的戰略意義。

Ti₂AlNb基合金是一種綜合性能優異的新型輕質高溫結構材料，具有低密度、高比強度、良好的抗氧化性及無磁性等優勢，成為能在 600℃～800℃使用的輕質高溫結構材料之一。與高密度鎳基高溫合金相比， Ti₂AlNb基合金的密度降低了約40％，具有更高的比強度，大大降低了飛行器重量，且提高了發動機的推重比和效率，是先進飛行器發動機重要部件及導彈殼體理想材料。按照目前型號研制及轉產情況預測，Ti₂AlNb基合金薄板預計在今后的航空、航天及兵器領域的新型型號中將得到更為廣泛的應用，需求量勢必繼續增大，具有廣闊的市場前景。

但是Ti₂AlNb基合金由于加工塑性差，易開裂，制備1mm～4mm厚薄板困難，尤其對于制備寬幅≥800mm大規格薄板更為困難，目前還沒有成熟的軋制方法；同時采用現有的軋制方法生產的Ti₂AlNb薄板同板差大，力學性能各向異性大，成材率低。因此采用現有的常規方法生產的Ti₂AlNb 薄板材已不能滿足航空航天用鈦合金板材高尺寸精度，橫縱向力學性能差異小的要求。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于針對上述現有技術的不足，提供了一種Ti₂AlNb合金寬幅薄板的加工方法。該加工方法通過對軋制溫度、火次變形量、道次變形量、軋制方式的綜合控制，制備出厚度為1mm～4mm，寬度為800mm～1500mm的Ti₂AlNb合金寬幅薄板，其室溫強度可達到 1200MPa以上，延伸率不小于5％，在650℃高溫條件下抗拉強度可達800MPa以上，延伸率不小于6％，并且該加工路線簡單、制備成本低、效率高、還可制備出力學性能各向異性小的大規格薄板并實現大批量生產。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：一種Ti₂AlNb合金寬幅薄板的加工方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：