[發明專利]一種Ti175合金轉子葉片及其制備方法

在審

• 申請號: 202210825653.8
• 申請日: 2022-07-14
• 公開（公告）號: CN115288803A
• 公開（公告）日: 2022-11-04
• 發明（設計）人: 趙子博;王清江;劉巧沐;朱紹祥;劉建榮;張博華;楊久旭;陳志勇;孫昊;李文淵
• 申請（專利權）人: 中國科學院金屬研究所
• 主分類號: F01D5/28
• 分類號: F01D5/28;C21D9/00;C22C14/00;C22F1/18
• 代理公司: 沈陽晨創科技專利代理有限責任公司 21001
• 代理人: 張晨

1.一種Ti175合金轉子葉片，其特征在于：所述葉片鍛態組織為等軸組織，其中α相具有10-10平行于葉片軸向的強絲織構。

2.按照權利要求1所述Ti175合金轉子葉片，其特征在于：所述葉片經兩相區熱處理后次生α相具有0001平行于葉片軸向的強絲織構。

3.一種權利要求1所述Ti175合金轉子葉片的制備方法，其特征在于，葉片的制備包括如下步驟：

1)鑄錠的開坯鍛造：將合金鑄錠加熱至1150～1200℃，保溫10～24h后出爐鍛造，鍛比不小于4；然后將鑄錠加熱至T_β相變點以上10℃～30℃，進行2～3火次的鐓、拔變形，總鍛比不小于8，得到β相區開坯后的坯料；

2)鍛坯制備：將步驟1)中所得坯料在T_β相變點以下70℃～40℃進行3～4火次的鐓拔變形，然后鍛坯在T_β相變點以下70℃～40℃拔長、滾圓至目標尺寸，且總鍛比不小于10；

3)棒材成形：將步驟2)中所得鍛坯加熱至T_β相變點以下50℃～40℃，在精鍛機上通過2～4火次成形，要求至少有2火次的單次變形量不低于30％；

4)葉片成形：將步驟3)制備所得棒材加熱至T_β相變點以下50℃～40℃，在錘鍛機上1～2火次采用錘鍛成形。

4.按照權利要求3所述Ti175合金轉子葉片的制備方法，其特征在于，所述Ti175合金成分質量百分比為：Al：6.2％～7.50％，Zr：3.0％～4.0％，Sn：1.50％～3.0％，Mo：3.50％～4.5％，Si：0.15％～0.35％，W：0.9％～2.0％，余量為Ti和不可避免的雜質元素。

5.按照權利要求4所述Ti175合金轉子葉片的制備方法，其特征在于，所述Ti175合金中，元素W和Mo的含量滿足：W≥Mo/4且2.8％≤Mo/2+W≤3.2％；合金元素Zr和Si的含量滿足反向關系，且滿足：-(Zr/20)+0.35％≤Si≤-(Zr/20)+0.4％。

6.按照權利要求3所述Ti175合金轉子葉片的制備方法，其特征在于：步驟3)棒材成形階段要求至少有2火次的單次變形量不低于45％。

7.按照權利要求3所述Ti175合金轉子葉片的制備方法，其特征在于，所述葉片的熱處理制度為：950～960℃下保溫1～3h后空冷+530～570℃保溫6～10h后空冷。

8.按照權利要求7所述Ti175合金轉子葉片的制備方法，其特征在于：所述葉片熱處理后的室溫強度在1180Mpa以上、屈服強度在1010Mpa以上、延伸率在20％以上、斷面收縮率在50％以上，室溫高周疲勞極限高于630Mpa，棒材室溫旋轉彎曲疲勞極限不低于670Mpa。