[发明专利]一种降低Ti2AlNb基合金板材热加工温度的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种降低Ti₂AlNb基合金板材热加工温度的方法。

背景技术

随着航空航天技术的发展，飞行速度的不断提高，新型的高比强度、比刚度及优异高温性能的合金正被广泛关注，Ti₂AlNb基合金具有高的比强度、比刚度以及良好的高温蠕变性能和抗氧化性能，从而成为研究热点。其中Ti-22Al-25Nb合金是第二代Ti₂AlNb基合金，在兼顾以上优点的同时又增加了合金的延展性，但是其合金的正常热加工温度仍然需要达到 1000℃以上，给加工生产带来了极大的困难。而合金的内部显微组织决定其外在的加工性能和使用性能，经研究合金处于α₂+B2+O及α₂+B2相区时，其塑性加工能力较强。其中α₂+B2 相区的塑性变形能力还优于α₂+B2+O相区，但是其温度区间更高，在1000℃以上。所以通过热处理等工艺降低合金的热加工温度，同时保证合金拥有较高的塑性，就显得尤为重要。

发明内容

本发明是要解决现有Ti₂AlNb基合金板材在热加工过程中温度较高的问题，而提供一种降低Ti₂AlNb基合金板材热加工温度的方法。

一种降低Ti₂AlNb基合金板材热加工温度的方法具体是按以下步骤进行：

一、将Ti₂AlNb基合金板材置于温度为1015℃～1200℃的热处理炉中保温10min～30min 后，从热处理炉中取出进行淬火，得到以B2相为基体的合金板材；

二、将以B2相为基体的合金板材置于模具中在温度为600℃～800℃的条件下保温3min，然后进行热加工，热加工时间不超过7min，得到成形板材；然后在温度为750℃的条件下连同模具继续保温30min～60min，得到处理后的Ti₂AlNb基合金板材，即完成降低Ti₂AlNb基合金板材的热加工温度。

本发明的有益效果是：

本发明通过在1020℃进行热处理，将合金组织转变成为B2+α₂两相组织。从而获得塑性良好的组织，使得在较低温度(750℃)短时间内保留较好的塑性，在此期间进行加工，变形抗力较低，同时在合金的加工速率较快的情况下延伸率能达到10％以上。加工完成后在模具内保温30min～60min，又恢复了合金优异的力学性能。即利用合金组织转变的时间差进行成形加工。本方法使用设备简单、成本低廉，同时能大幅度降低合金的热加工温度。同时使得高温模具材料成本降低，模具磨损降低并延长了模具的使用寿命。750℃左右时热加工的工作环境较1000℃以上时有极大改善，同时加热周期大大缩减。综合来看，通过本方法进行 Ti₂AlNb基合金板材热加工，能有效降低加工难度及成本，改善工作环境及生产周期。

附图说明

图1为实施例一中Ti₂AlNb基合金板材温度为1020℃的热处理炉中保温15min后的显微组织图；

图2为实施例一步骤二得到的成形板材的显微组织图；

图3为实施例一步骤二中将以B2相为基体的合金板材在温度为750℃的条件下保温 15min后的显微组织图；

图4为在温度为750℃的条件下时Ti₂AlNb基合金板材和实施例一步骤二得到的处理后的Ti₂AlNb基合金板材的应力应变对比曲线，其中1为Ti₂AlNb基合金板材，2为实施例一步骤二得到的处理后的Ti₂AlNb基合金板材。

具体实施方式

本发明技术方案不局限于以下所列举具体实施方式，还包括各具体实施方式间的任意组合。

具体实施方式一：本实施方式一种降低Ti₂AlNb基合金板材热加工温度的方法具体是按以下步骤进行：

一、将Ti₂AlNb基合金板材置于温度为1015℃～1200℃的热处理炉中保温10min～30min 后，从热处理炉中取出进行淬火，得到以B2相为基体的合金板材；