[發明專利]一種高探傷水平TC25/TC25G鈦合金餅材的制備方法

在審

• 申請號: 202111480700.1
• 申請日: 2021-12-06
• 公開（公告）號: CN114160746A
• 公開（公告）日: 2022-03-11
• 發明（設計）人: 王哲;郭明輝;鄧瑞剛;張帥;蔡松;張延珍
• 申請（專利權）人: 陜西宏遠航空鍛造有限責任公司
• 主分類號: B21K1/32
• 分類號: B21K1/32;B21J5/00;B21J5/08;B21J5/06;B21K29/00;C21D9/00
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 王世磊

本發明屬于鈦合金熱加工領域，具體為一種高探傷水平TC25/TC25G鈦合金餅材的制備方法。包括：步驟一：下料，檢測相變溫度；步驟二：等溫約束鐓餅：將TC25/TC25G鈦合金棒材進行等溫約束鐓粗，鍛后水冷，獲得第一餅坯。步驟三：β固溶熱處理：對步驟二所述第一鍛坯進行β固溶熱處理，熱處理后水冷，獲得第二鍛坯；步驟四：改鍛：將上述第二鍛坯進行改鍛m火次，每火次進行一次鐓拔變形，鍛后水冷，獲得第三鍛坯，所述m是正整數；步驟五：將上述第三鍛坯進行改鍛n火次，每火次進行一次鐓拔變形，鍛后空冷，獲得第四鍛坯，所述n是正整數；步驟六：滾圓、收餅，得到目標餅坯。可制備出組織均勻且探傷水平高的TC25/TC25G鈦合金餅材。

技術領域

本發明屬于鈦合金熱加工領域，具體為一種高探傷水平TC25/TC25G鈦合金餅材的制備方法。

背景技術

鈦合金主要以熱變形為主的成型方式進行塑性變形，但其熱加工窗口較窄，變形抗力大，在熱變形過程中容易產生開裂、褶皺等現象，而成為最難鍛造的合金之一。鈦合金熱變形工藝及成型方式對其顯微組織及力學性能有重要影響，因此鈦合金在熱變形過程中，選擇合理的成型方式、熱變形參數以及熱處理制度，實現預期的顯微組織及力學性能。TC25/TC25G鈦合金屬于熱強性鈦合金，主要應用于發動機盤類鍛件，合金中含有1％的W元素。W屬于高熔點金屬，并且與鈦容易發生共析反應，是鈦的β穩定元素，在熔煉及熱加工過程中形成β斑，導致組織不均勻。鈦合金壓氣機盤鍛件一般采用餅坯進行模鍛成型的方式進行生產，因此餅材顯微組織及探傷均勻性對盤類鍛件組織、性能及探傷結果具有決定性影響。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：針對上述現有技術的不足，提出了一種高探傷水平TC25/TC25G鈦合金餅材的制備方法，該方法合理可行，可有效降低餅材改鍛火次，提高鍛件生產效率和經濟效益，該方法可制備出組織均勻且探傷水平高的TC25/TC25G鈦合金餅材。

本發明的技術方案是：

一種高探傷水平TC25/TC25G鈦合金餅材的制備方法，包括：

步驟一：下料，檢測相變溫度；

步驟二：等溫約束鐓餅：將TC25/TC25G鈦合金棒材進行等溫約束鐓粗，鍛后水冷，獲得第一餅坯。

步驟三：β固溶熱處理：對步驟二所述第一鍛坯進行β固溶熱處理，熱處理后水冷，獲得第二鍛坯；

步驟四：改鍛：將上述第二鍛坯進行改鍛m火次，每火次進行一次鐓拔變形，鍛后水冷，獲得第三鍛坯，所述m是正整數；

步驟五：將上述第三鍛坯進行改鍛n火次，每火次進行一次鐓拔變形，鍛后空冷，獲得第四鍛坯，所述n是正整數；

步驟六：滾圓、收餅，得到目標餅坯。

進一步地，步驟一，具體包括：

采用淬火金相法測得其相變溫度。

進一步地，所述步驟二至步驟四中，所用加熱爐溫差±5℃。

進一步地，步驟二采用油壓機進行鍛造，步驟四至六在2500t或16MN快鍛機上進行。

進一步地，步驟二，具體包括：鍛造溫度的范圍為β相變溫度下10-25℃，保溫時間系數采用范圍0.7-1.2min/mm，等溫鍛造變形速率范圍0.5mm/s-5mm/s，變形量35％-70％，模具加熱溫度700-850℃。

進一步地，所述步驟三中β固溶熱處理，具體加熱制度為：(Tβ-40～60)℃/0.5min/mm升溫至(Tβ+5～10)℃/0.2～0.4min/mm。

進一步地，第二鍛坯鍛造加熱溫度：(Tβ-10～30)℃，鍛后水冷。

進一步地，第三鍛坯鍛造加熱溫度(Tβ-45～70)℃，鍛后空冷。