[发明专利]Ti2

说明书

本发明公开了一种Ti₂AlNb基合金异形环件反向轧制成形方法，其特征在于，采用反向设计异形部分，轧制成形时，环坯异形部分的材料往环坯主体部分流动，环坯主体部分的材料往反向流动，并形成环件异形部分，形成的锻造流线较好；环坯的尺寸与环件的尺寸满足D₀＝(1‑k)d₀；D₁＝(1‑k)d₁；H₀＝(1‑k)h₀；H₁＝(1‑k)h₁；确保了环件各部位的变形量一致，控制在k＝25％～40％之间。该方法能够轧制过程一火成形，很大程度上节约了成本，缩短了生产周期，获得的环件组织均匀，性能良好且一致性较好。该方法适用于Ti₂AlNb基合金异形环件的轧制成形。

技术领域

本发明涉及一种环件的成形方法，特别是涉及了Ti₂AlNb基合金异形环件反向轧制成形方法。

背景技术

Ti₂AlNb基合金是20世纪90年代初由美国率先研发的一种Ti-Al系金属间化合物轻质高温结构材料，具有高温比强度高、比模量高、热膨胀系数低、阻燃性能好等显著优点；Ti₂AlNb基合金比重约5.3g/cm3，用其替代现用的镍基高温合金制备发动机热端部件可减重约35～40％；Ti₂AlNb基合金与以往的传统高温钛合金(Ti60、Ti55合金等)相比，具有更高的抗蠕变性能和高温强度，工作温度提高50～100℃，是具有高损伤容限的金属间化合物。

然而，Ti₂AlNb基合金成型难度较大，组织性能很难控制。例如：2014年11月12日公布的中国发明专利说明书CN104139139A公开了一种Ti₂AlNb基合金机匣环件的轧制成形及热处理方法，采用多火次小变形量的轧制成形方法，来实现Ti₂AlNb基合金机匣环件的轧制成形，并通过合理的热处理方法获得理想的细晶网篮组织，提高Ti₂AlNb基合金机匣环件室温强度、高温强度以及高温持久性能。该方法存在能耗较大、生产周期较长、可变性因素太多、产品质量不稳定，不利于批量生产。而且对于Ti₂AlNb基合金异形环件，异形截面部分材料流动较小，矩形截面部分材料流动较大，这种环件整体材料流动不均匀，会最终导致环件组织性能的不一致。

随着我国大飞机商用发动机项目和航天系列火箭项目的启动，我国的航空航天工业正在快速发展，多种型号的新一代高性能航空航天发动机正在研发和试制，减少自身重量以提高推重比是新一代高性能发动机主要技术发展方向。以Ti₂AlNb基合金为代表轻质高温材料大批量使用在航空航行已成为一种趋势。因此，必须开发一种成本较低的Ti₂AlNb基合金成形方法，获得质量稳定、性能一致的Ti₂AlNb基合金环件。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种反向轧制成形方法，使Ti₂AlNb基合金异形环件轧制成形过程中材料流动均匀，提高环件的性能一致性，并且降低生产成本提高产品质量。

为解决上述技术问题，本发明所述Ti₂AlNb基合金异形环件反向轧制成形方法，其技术方案包括以下步骤：

取一定规格的Ti₂AlNb基合金棒材，加热到一定温度后，经镦粗、冲孔、预轧后得到所需环坯；环坯形状和尺寸是根据最终环件的形状和尺寸进行反向设计；