[发明专利]一种高温钛合金棒材的制备方法

权利要求书

1.一种高温钛合金棒材的制备方法，所述钛合金为Ti60钛合金，其特征在于，该方法包括以下步骤：

1)铸锭熔炼：将Al-Mo、Ti-Sn、Al-Si、Al-Nb和Al-Ta中间合金以及海绵Zr、纯Al及碳粉制成合金包，然后与0～1级海绵钛压制成电极，经过真空等离子焊接和三次真空自耗电弧炉熔炼，得到Φ380mm～720mm的Ti60钛合金铸锭；或将Al-Mo、Ti-Sn、Al-Si、Al-Nb和Al-Ta中间合金以及海绵Zr、纯Al及碳粉与0～1级海绵钛经混料机混合均匀，然后依次进行电极压制、电极焊接和三次真空自耗电弧炉熔炼，得到Φ380mm～720mm的Ti60钛合金铸锭；

2)采用电阻炉或氧化性气氛的燃气炉，将步骤1)所得Ti60钛合金铸锭加热至1150～1200℃，采用快锻机或水压机反复镦粗、拔长锻造1～3火次，锻坯每火次锻比不小于2，终锻温度不低于900℃；

3)采用电阻炉或氧化性气氛的燃气炉，将步骤2)所得Ti60钛合金锻坯加热至1080～1150℃，利用快锻机或水压机反复镦粗、拔长锻造2～4火次，锻坯每火次锻比不小于2.6，总锻比不小于6，终锻温度不低于900℃；锻坯最后一火次锻造完成后采取水冷方式冷却；

4)采用电阻炉，将步骤3)所得Ti60钛合金锻坯加热至T_β-120℃～T_β-30℃，利用快锻机或水压机反复镦粗、拔长锻造3～6火次，锻坯每火次锻比不小于2.6，总锻比不小于10，终锻温度不低于900℃；

5)采用电阻炉，将步骤4)所得Ti60钛合金锻坯加热至T_β-120℃～T_β-30℃，利用快锻机或水压机拔长至所需尺寸，总锻比不小于3，终锻温度不低于850℃；

6)固溶时效处理：将步骤5)所得棒材进行固溶时效处理，得到成品钛合金棒材。

2.根据权利要求1所述高温钛合金棒材的制备方法，其特征在于，步骤6)所述棒材的固溶时效处理制度为：固溶处理制度为T_β-50℃～T_β-10℃条件下保温2h～4h后油冷或水淬，时效处理制度为650℃～750℃条件下保温2h～10h后空冷。

3.一种采用权利要求1所述方法制备的钛合金棒材，其特征在于：所述棒材的室温拉伸强度大于1000MPa、延伸率大于8％，600℃拉伸强度大于630MPa、延伸率大于10％，600℃/160MPa/100h蠕变残余变形小于0.15％，600℃/100h试样热暴露后室温拉伸延伸率大于3％、断面收缩率大于6％。