[发明专利]用位移变形法获得钛合金亚微米结晶组织的装置及方法

权利要求书

1.一种用位移变形法获得亚微米结晶组织的装置，其特征在于，包括：密闭的柱形壳体及设置于其内部的顶杆单元、旋转装置、感应加热器、两组喷射器和减压器，其中：待加工毛坯通过固定支撑设置于壳体中央，顶杆单元位于待加工毛坯的两端，旋转装置设置于固定支撑的一侧且与待加工毛坯紧密接触，感应加热器位于固定支撑的另一侧且两组分别径向设置于待加工毛坯的外侧，两组喷射器设置于壳体的上部且分别位于感应加热器的旁侧和旋转装置的旁侧，减压器设置于壳体的一端。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征是，所述的壳体的内部通有保护性气体，其底部设有多个滚道以便待加工毛坯位移。

3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征是，所述的固定支撑与旋转装置之间形成密闭室，该密闭室采用E-2175B耐高温全氟醚密封圈密封。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征是，所述的顶杆单元以顶住待加工工件的端部使其完成扭转过程，该顶杆单元包括：依次设置于底座内的电机和与之相连的离合器、轴以及与待加工毛坯的端部相接触的压头，通过电机带动滚动轴承驱动，并有离合器开停，顶杆单元通过其底座支撑并能轴向滑动，压头为硬质合金并磨光。

5.根据权利要求1或2所述的装置，其特征是，所述的旋转装置包括：旋转轴和磨辊，其中：伺服马达驱动的旋转轴与待加工毛坯接触，磨辊设置于旋转轴的外侧。

6.一种基于上述任一权利要求所述装置的亚微米结晶组织的实现方法，其特征在于，用铸造法得到的毛坯置于壳体内部，经过顶杆配合由扭转装置对毛坯连续的周期性的多次扭转、镦粗和挤压制得亚微米结晶组织。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征是，所述的扭转是指：将加热的毛坯置于通入氩气的壳体内密闭室中进行两周正向扭转和一周反向扭转后通过喷射器冷却。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征是，所述的镦粗是指：将经过扭转后的工件加热到1050℃±10℃，再置于2.5MN压力机中镦粗后冷却，镦粗后工件的高度其中：V为镦粗前待加工毛坯的体积，D₁为镦粗前待加工毛坯的截面直径。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征是，所述的挤压是指：将经过镦粗后的半成品外圆半径车去1mm，加热到1050℃，再通过20×20mm的方截面拉模挤压后冷却，得到亚微米结晶组织。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征是，所述的加热为在45秒内加热到1050℃±10℃。