[發明專利]一種具有高強高韌近β型鈦合金鍛件鍛造成形的制備方法

有效

• 申請號: 202010127484.1
• 申請日: 2020-02-28
• 公開（公告）號: CN111438317B
• 公開（公告）日: 2021-11-30
• 發明（設計）人: 陳剛;張鴻名;王靜;常旭升;韓飛;王衛衛
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學（威海）
• 主分類號: B21J5/00
• 分類號: B21J5/00;B21J5/08;C22F1/18
• 代理公司: 威海佩敏專利代理事務所(普通合伙) 37284
• 代理人: 宋益敏

1.一種具有高強高韌近β型鈦合金鍛件鍛造成形的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

(1)β相區開坯鍛造：

將近β型鈦合金鑄錠加熱到β相變溫度以上200℃–300℃，經過8–12小時保溫后，采用快鍛機反復鐓粗-拔長3次，總鍛造比控制在2.5–4.5,鍛后在空氣中冷卻至室溫并進行表面修磨處理；

(2)準β鍛鐓拔熱變形：

將經步驟(1)處理的坯料加熱到β相變溫度以上5–10℃，在精鍛機上進行徑向鍛造，鍛造比控制在5–8，終鍛溫度不低于相變溫度以下50℃；

(3)靜態退火熱處理：

將經步驟(2)處理的坯料直接回爐進行退火熱處理，熱處理溫度在β相變溫度以下30℃–50℃，保溫時間為45-60分鐘；

(4)近β鍛反復鐓拔熱變形：

將經步驟(3)退火處理得到的坯料在快鍛機上進行2–4火次鐓拔鍛造，每火次鍛造比為1.4–2，鍛造過程中進行回爐加熱保溫；所述鍛造過程中回爐加熱保溫的加熱溫度為相變溫度以下30–50℃，保溫時間為60–90分鐘；

(5)終鍛成形水冷淬火：

將經步驟(4)得到的坯料在相變溫度以下進行閉模終鍛，將得到的成形鍛件加熱至相變溫度以下10℃，出爐預冷至相變溫度以下30℃在水中冷卻至室溫；所述終鍛的終鍛溫度為相變溫度以下10–30℃；

(6)固溶時效處理：

將經步驟(5)所述的成形鍛件冷卻4–6小時后進行固溶時效處理，最終得到鈦合金鍛件成品。

2.根據權利要求1所述的一種具有高強高韌近β型鈦合金鍛件鍛造成形的制備方法，其特征在于，步驟(1)中所述近β型鈦合金鑄錠材料為Ti-55531、Ti-7333及Ti-1023中的其中一種。

3.根據權利要求1所述的一種具有高強高韌近β型鈦合金鍛件鍛造成形的制備方法，其特征在于，步驟(2)中所述精鍛機的徑向鍛造過程鍛造速度≤20mm/s，鍛造總時間小于20分鐘。

4.根據權利要求1所述的一種具有高強高韌近β型鈦合金鍛件鍛造成形的制備方法，其特征在于，步驟(5)中所述終鍛前將模具預熱至400℃，模鍛變形量控制在25％～35％之間，模鍛速度為5mm/s。

5.根據權利要求1所述的一種具有高強高韌近β型鈦合金鍛件鍛造成形的制備方法，其特征在于，步驟(6)中所述鍛件的固溶時效處理方法為：固溶處理方法為在相變溫度以下30–50℃條件下保溫2–4小時后在空氣中冷卻至室溫；時效處理方法為在相變溫度以下200–300℃條件下保溫4–7.5小時后在空氣中冷卻至室溫。