[发明专利]大规格Ti2

说明书

本发明涉及锻件制造工艺技术领域，尤其是涉及一种大规格Ti₂AlNb合金环件及其制造方法。大规格Ti₂AlNb合金环件的制造方法，包括如下步骤：将Ti₂AlNb合金环坯于Ti₂AlNb合金的β转变温度以上保温处理后，进行变形量＞45%的一次轧制成型，然后控温冷却。本发明将Ti₂AlNb合金环坯于Ti₂AlNb合金的β转变温度以上保温处理后，通过采用较大变形量的一次轧制成型的方式，保证轧后的合金微观组织中无影响合金塑性的B2平直晶界。同时，通过采用较大变形量的一次轧制成型方式，结合控温冷却的方式，限制了第二相α相在B2晶界上的析出，从而避免了合金沿晶脆性断裂而降低塑性。

技术领域

本发明涉及锻件制造工艺技术领域，尤其是涉及一种大规格Ti₂AlNb合金环件及其制造方法。

背景技术

Ti₂AlNb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。与传统的高温钛合金相比，其使用温度可提高100~200℃，与传统的镍基高温合金相比，其比重仅为高温合金的60％，用其替代高温合金制备热端部件可减重约30%，是一种很有前景的先进航空发动机用轻质高温结构材料。

专利申请CN104139139A公开了一种Ti₂AlNb合金机匣环件的轧制成型及热处理方法，其中，采用硅酸铝纤维将Ti₂AlNb合金机匣环坯包套后，加热至980℃保温，以0.01s^-1的应变速率进行轧制，轧制的最低温度为900℃，轧制分3~5火完成，轧制过程中的总变形量为25%~45%。

随着Ti₂AlNb合金在航空发动机上应用范围的进一步扩大，一些大规格整体机匣（机匣坯料重量超过350kg）在采用上述方法时，存在轧制时变形抗力超过目前国内现有轧机的最高轧制力，大规格整体机匣无法轧制成型的问题。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的第一目的在于提供大规格Ti₂AlNb合金环件的制造方法，以解决现有技术中存在的大规格Ti₂AlNb合金环件如大规格Ti₂AlNb合金整体机匣无法轧制成型的技术问题。

本发明的第二目的在于提供采用上述制造方法得到的大规格Ti₂AlNb合金环件。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

大规格Ti₂AlNb合金环件的制造方法，包括如下步骤：

将Ti₂AlNb合金环坯于Ti₂AlNb合金的β转变温度以上保温处理后，进行变形量＞45%的一次轧制成型，然后控温冷却。

技术人员公知多数钛合金由于β晶粒的长大和晶界上连续晶界α相的析出问题突出，会造成合金沿脆性断裂而降低塑性。并且，技术人员普遍认为加热温度的升高会导致晶粒粗化和平直晶界的产生，以及高温下α相可以从B2相中析出等，影响合金塑性等。故而，现有技术中通常在较低的温度尤其是Ti₂AlNb合金的β转变温度以下对Ti₂AlNb合金材料加热处理后进行轧制。