[发明专利]一种获取亚稳β钛合金双态组织的机械热处理方法

权利要求书

1.一种获取亚稳β钛合金双态组织的机械热处理方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一：通过金相法精确测定亚稳β钛合金相转变温度T_β；

步骤二：将亚稳β钛合金铸锭置于热处理炉内，加热至T_β+（250~300）℃，保温12h以上后随炉冷却至室温；

步骤三：亚稳β钛合金铸锭首先开坯锻造，随着热变形的继续进行，铸锭的变形温度逐火次降低，但不低于T_β+100℃，每火次的变形量控制在30~50%范围内；随后，合金进行总共4~6火次的墩拔锻造，前3火次的变形温度为T_β+（30~50）℃，剩余火次的变形温度为T_β-（10~20）℃，每火次保温时间均相同，每火次的变形量控制在20~30%范围内；每火次变形完成后，均进行短时再结晶退火处理，加热温度为T_β-（10~20）℃，保温时间为5~10min，冷却方式为空冷；

步骤四：将步骤三制得的锻件置于热处理炉内，进行两相区热处理。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤一中，T_β通过如下步骤测得：在T_估±10℃、T_估±20℃、T_估±30℃、T_估±40℃、T_估±50℃这10个温度下，由低到高，保温0.5~1小时，保温完成后进行水淬处理，并记录相应温度下的显微组织，当组织中只有β相存在时的第一个淬火温度即为相转变温度T_β，其中，亚稳β钛合金相转变温度T_估通过公式T_估=885℃+∑i元素重量百分比×i元素对T_β的影响进行估算，i表示合金中某一元素。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤二中，以10℃/s的升温速率加热至T_β+（250~300）℃，保温12h以上后随炉冷却至室温。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤三中，亚稳β钛合金铸锭首先在T_β+（200~250）℃保温一段时间后进行3火次的铸锭开坯锻造。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤四中，两相区热处理为固溶处理+时效热处理。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤四中，两相区热处理为固溶处理。

7.如权利要求5或6所述的方法，其特征在于，固溶处理温度为T_β-（30~50）℃，保温时间为0.5~1h，固溶处理的升温速率不大于5℃/min。

8.如权利要求5或6所述的方法，其特征在于，固溶处理的冷却方式为空冷。

9.如权利要求5所述的方法，其特征在于，时效处理温度为400~600℃，保温时间不少于8h；时效处理的升温速率不大于5℃/min。

10.如权利要求5或9所述的方法，其特征在于，时效处理的冷却方式为空冷。