[发明专利]一种含Cr和Mo的β凝固TiAl合金多向包套锻造方法

权利要求书

1.一种含Cr和Mo的β凝固TiAl合金多向包套锻造方法，其特征在于，首先，按照原子百分比，各元素含量分别为：42％～44％Al、1％～3％Cr、0.5％～1％Mo、0.1％～0.5％B，余量为Ti，制备合金铸锭；然后，将合金铸锭进行均匀化处理和热等静压处理后进行切割包套；最后，将包套后的TiAl合金铸锭在液压机上进行多向锻造；所述多向锻造：

a.将包套后的TiAl合金铸锭放入1150℃～1300℃的热处理炉中保温2～4h；将液压机的上下砧板预热至300℃～600℃；

b.将预热好的铸锭迅速转移至液压机上，沿x方向进行锻造，压下速度控制在0.1～0.2mm/s，变形量控制在30％～50％，完成之后，迅速转入热处理炉进行回炉保温0.5～2h；再将铸锭转移至液压机，沿y方向进行锻造，压下速度控制在0.1～0.2mm/s，变形量控制在30％～50％；随后转入热处理炉进行回炉保温0.5～2h；再将铸锭转移至液压机，沿z方向进行锻造，压下速度控制在0.1～0.2mm/s，变形量控制在30％～50％，最终得到包套的β凝固TiAl合金锻坯；

c.将锻造完成后的TiAl合金锻坯转移至700℃～1000℃热处理炉，进行退火处理2～6h，之后随炉冷却至室温。

2.根据权利要求1所述的含Cr和Mo的β凝固TiAl合金多向包套锻造方法，其特征在于，具体地，包括以下步骤：

(一)原材料准备：按照合金名义成分，称量原材料：海绵钛、高纯铝、高纯铬、铝钼合金和硼粉；

(二)铸锭熔炼：将原材料放入熔炼炉中熔炼三次，之后随炉冷却，制备出含Cr和Mo的β凝固TiAl合金铸锭，随后将铸锭进行去应力退火；

(三)热等静压处理：合金铸锭表面涂上抗氧化涂料，然后进行热等静压处理；

(四)切取铸锭：利用电火花线切割对热等静压处理后的β凝固TiAl合金铸锭进行加工；

(五)包套处理：利用钨极氩弧焊工艺对TiAl合金铸锭进行包套处理；

(六)多向锻造：TiAl合金采用了三道次锻造，不同道次锻造方向夹角为90°，每道次锻造完成后，重新回炉保温后再进行下一道次的锻造；

(七)去除包套：采用机械加工的方法去除锻坯的包套，最终获得具有细小显微组织和良好综合力学性能的β凝固TiAl合金锻坯。

3.根据权利要求2所述的含Cr和Mo的β凝固TiAl合金多向包套锻造方法，其特征在于，所述步骤二中熔炼炉采用的是真空感应凝壳熔炼炉，真空度为1.0～3.0×10^-3MPa，浇注出的是矩形TiAl合金铸锭。

4.根据权利要求2所述的含Cr和Mo的β凝固TiAl合金多向包套锻造方法，其特征在于，所述步骤二，铸锭在800℃～900℃进行8～15h去应力退火。

5.根据权利要求1或2所述的含Cr和Mo的β凝固TiAl合金多向包套锻造方法，其特征在于，所述热等静压处理，温度为1050℃～1250℃，压力为150MPa～250MPa，保温时间为2～6h。

6.根据权利要求2所述的含Cr和Mo的β凝固TiAl合金多向包套锻造方法，其特征在于，所述步骤四中，利用电火花线切割去除铸锭的缺陷部分和表面氧化皮，切取出矩形铸锭。

7.根据权利要求1或2所述的含Cr和Mo的β凝固TiAl合金多向包套锻造方法，其特征在于，所述TiAl合金铸锭的包套材料采用304不锈钢或TC4钛合金。

8.根据权利要求7所述的含Cr和Mo的β凝固TiAl合金多向包套锻造方法，其特征在于，所述包套厚度取铸锭边长的1/5～1/4。

9.根据权利要求1-8任一所述的含Cr和Mo的β凝固TiAl合金多向包套锻造方法制备的β凝固TiAl合金。