[發明專利]大規格Ti2

有效

• 申請號: 202011542728.9
• 申請日: 2020-12-24
• 公開（公告）號: CN112275966B
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發明（設計）人: 梁曉波;馬雄;史曉強;張建偉;張熹雯;王紅衛;程云君;周俊吉;駱晨;王新英
• 申請（專利權）人: 北京鋼研高納科技股份有限公司;鋼鐵研究總院
• 主分類號: B21H1/06
• 分類號: B21H1/06;B21K1/76;C22F1/18;C21D9/40
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 王煥

本發明涉及鍛件制造工藝技術領域，尤其是涉及一種大規格Ti₂AlNb合金環件及其制造方法。大規格Ti₂AlNb合金環件的制造方法，包括如下步驟：將Ti₂AlNb合金環坯于Ti₂AlNb合金的β轉變溫度以上保溫處理后，進行變形量＞45%的一次軋制成型，然后控溫冷卻。本發明將Ti₂AlNb合金環坯于Ti₂AlNb合金的β轉變溫度以上保溫處理后，通過采用較大變形量的一次軋制成型的方式，保證軋后的合金微觀組織中無影響合金塑性的B2平直晶界。同時，通過采用較大變形量的一次軋制成型方式，結合控溫冷卻的方式，限制了第二相α相在B2晶界上的析出，從而避免了合金沿晶脆性斷裂而降低塑性。

技術領域

本發明涉及鍛件制造工藝技術領域，尤其是涉及一種大規格Ti₂AlNb合金環件及其制造方法。

背景技術

Ti₂AlNb合金是20世紀90年代初由美國率先研發的一種Ti-Al系金屬間化合物輕質高溫結構材料，具有高溫比強度高、比模量高、熱膨脹系數低、阻燃性能好等顯著優點。與傳統的高溫鈦合金相比，其使用溫度可提高100~200℃，與傳統的鎳基高溫合金相比，其比重僅為高溫合金的60％，用其替代高溫合金制備熱端部件可減重約30%，是一種很有前景的先進航空發動機用輕質高溫結構材料。

專利申請CN104139139A公開了一種Ti₂AlNb合金機匣環件的軋制成型及熱處理方法，其中，采用硅酸鋁纖維將Ti₂AlNb合金機匣環坯包套后，加熱至980℃保溫，以0.01s^-1的應變速率進行軋制，軋制的最低溫度為900℃，軋制分3~5火完成，軋制過程中的總變形量為25%~45%。

隨著Ti₂AlNb合金在航空發動機上應用范圍的進一步擴大，一些大規格整體機匣（機匣坯料重量超過350kg）在采用上述方法時，存在軋制時變形抗力超過目前國內現有軋機的最高軋制力，大規格整體機匣無法軋制成型的問題。

有鑒于此，特提出本發明。

發明內容

本發明的第一目的在于提供大規格Ti₂AlNb合金環件的制造方法，以解決現有技術中存在的大規格Ti₂AlNb合金環件如大規格Ti₂AlNb合金整體機匣無法軋制成型的技術問題。

本發明的第二目的在于提供采用上述制造方法得到的大規格Ti₂AlNb合金環件。

為了實現本發明的上述目的，特采用以下技術方案：

大規格Ti₂AlNb合金環件的制造方法，包括如下步驟：

將Ti₂AlNb合金環坯于Ti₂AlNb合金的β轉變溫度以上保溫處理后，進行變形量＞45%的一次軋制成型，然后控溫冷卻。

技術人員公知多數鈦合金由于β晶粒的長大和晶界上連續晶界α相的析出問題突出，會造成合金沿脆性斷裂而降低塑性。并且，技術人員普遍認為加熱溫度的升高會導致晶粒粗化和平直晶界的產生，以及高溫下α相可以從B2相中析出等，影響合金塑性等。故而，現有技術中通常在較低的溫度尤其是Ti₂AlNb合金的β轉變溫度以下對Ti₂AlNb合金材料加熱處理后進行軋制。