[發明專利]一種Ti6242鈦合金盤件及其制備方法

有效

• 申請號: 202011052710.0
• 申請日: 2020-09-29
• 公開（公告）號: CN114309406B
• 公開（公告）日: 2023-08-08
• 發明（設計）人: 張國棟;史棟剛;齊英誠
• 申請（專利權）人: 中國航發商用航空發動機有限責任公司
• 主分類號: B21J5/08
• 分類號: B21J5/08;B21J5/06;B21J5/02;B21K1/32;C22C14/00;C22F1/18;F04D29/26;F04D29/02
• 代理公司: 中國貿促會專利商標事務所有限公司 11038
• 代理人: 梁文惠;蘇紅梅

1.一種Ti6242鈦合金盤件的制備方法，包括如下步驟：

(1)提供Ti6242鈦合金棒狀鑄錠；

(2)對棒狀鑄錠進行8～12火次的軸向墩拔鍛造，各火次的鍛造溫度為900～1200℃，鍛比為1.3～1.5；

所述軸向墩拔鍛造包括：沿鍛坯的軸向進行一次或多次的墩粗鍛造和一次或多次的拔長鍛造；

(3)對上一步產物進行n火次的八方換向鐓拔鍛造，n＝4～6，各火次的鍛造溫度為950～1000℃；

(4)對上一步產物進行1～2火次的鐓粗鍛造，鍛造溫度為950～1000℃，鍛比為1.3-1.6，獲得餅坯；

(5)將餅坯加熱到950～1000℃，置于盤件模具內進行模鍛，盤件模具的型腔尺寸具有以下特征：對應盤件主體的型腔區域的最大厚度Tmax＝200～250mm，最小厚度Tmin＝50～80mm；

(6)對上一步產物進行固溶和時效處理；

其中，固溶處理的溫度為Tβ-30℃至Tβ-20℃，保溫時間為1～2h，冷卻方式為水冷，Tβ為Ti6242鈦合金β相變點溫度；

其中，時效處理的溫度為580～600℃，保溫時間為7～9h，冷卻方式為空冷。

2.根據權利要求1所述的方法，其中，步驟(1)中，所述鈦合金棒狀鑄錠的直徑為500～1000mm，長度為2300-3000mm。

3.根據權利要求1所述的方法，其中，步驟(2)包括對棒狀鑄錠進行10火次的軸向墩拔鍛造，所述10火次的軸向墩拔鍛造包括：

對棒狀鑄錠進行第A1火鍛造，鍛造溫度1150～1200℃，鍛造方式為一鐓一拔，鍛比均為1.3～1.5；

對上一步產物進行第A2火鍛造，鍛造溫度1100～1150℃，鍛造方式為二鐓二拔，鍛比均為1.3～1.5；

對上一步產物進行第A3火鍛造，鍛造溫度1050～1100℃，鍛造方式為二鐓二拔，鍛比均為1.3～1.5；

對上一步產物進行第A4火鍛造，鍛造溫度950～990℃，鍛造方式為一鐓一拔，鍛比均為1.3～1.5，鍛造結束后對鍛坯進行倒棱；

對上一步產物進行第A5火鍛造，鍛造溫度1050～1100℃，鍛造方式為二鐓二拔，鍛比均為1.3～1.5；

對上一步產物依次進行第A6、A7、A8火鍛造，鍛造溫度均為950～1000℃，鍛造方式均為一鐓一拔，鍛比均為1.3～1.5；

對上一步產物依次進行第A9、A10火鍛造，鍛造溫度均為950～1000℃，鍛造方式為拔長，拔長的變形量為35～45％。

4.根據權利要求1所述的方法，其中，步驟(3)中，所述n火次的八方換向鐓拔鍛造具有以下特征：

第1火次的八方換向鐓拔鍛造包括：將鍛坯加熱至鍛造溫度950～980℃，先沿軸向墩粗變形，鍛比為1.8～2，然后將鍛坯沿徑向拔長，鍛比為1.5～1.6，得到正方截面鍛坯，回爐保溫，然后將鍛坯沿徑向鐓粗，鍛比為1.8～2，再將鍛坯沿軸向拔長，鍛比為1.8～2，得到八方截面鍛坯；

第2火次至第n-1火次的八方鍛造中，每一火次的鍛造包括：將鍛坯加熱至鍛造溫度950～980℃，先沿軸向墩粗變形，鍛比為1.7～1.9，然后將鍛坯沿徑向拔長，鍛比為1.6～1.8，得到正方截面鍛坯，回爐保溫，然后將鍛坯沿徑向鐓粗，鍛比為1.8～2，再將鍛坯沿軸向拔長，得到八方截面鍛坯，鍛比為1.8～2；

第n火次的八方鍛造包括：將鍛坯加熱至鍛造溫度950～980℃，

先沿軸向墩粗變形，鍛比為1.7～1.9，然后將鍛坯沿徑向拔長，鍛比為1.6～1.8，得到正方截面鍛坯，回爐保溫，然后將鍛坯沿徑向鐓粗，鍛比為1.8～2，再沿軸向滾圓，鍛比為1～1.2，得到圓截面鍛坯。

5.根據權利要求4所述的方法，其中，步驟(3)中，n＝5。

6.根據權利要求3或4所述的方法，其中，步驟(3)中，回爐保溫的溫度為950～1000℃，時間為180min～270min。

7.根據權利要求1所述的方法，其中，步驟(4)中，餅坯的尺寸為直徑400～600mm，厚度250～350mm。