[发明专利]一种预处理匹配换向大变形细化钛合金微观组织的方法

权利要求书

1.一种预处理匹配换向大变形细化钛合金微观组织的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，热处理制备片层组织：将钛合金棒料放入真空热处理炉中，随炉升温至相变点以上40～60℃并保温50～90min，待保温结束后随炉冷却至相变点以下60～90℃，继续保温40～60min，二次保温结束后，随炉冷却至室温取出钛合金棒料，得到微观组织为片层组织的钛合金棒料；

S2，精锻预处理调整片层取向：将得到的微观组织为片层组织的钛合金棒料放于箱式炉中加热到相变点以下50～60℃并保温90～100min，待保温结束后迅速将钛合金棒料转移至精锻机上进行多次旋转快锻处理，锻造结束后空冷处理，得到经过预处理的钛合金棒料；

S3，换向大变形：将得到的经过预处理的钛合金棒料以5～10℃/s的升温速度加热至相变点以下40～60℃并保温5分钟，待保温结束后以0.01～0.05/s的应变速率对试样进行压缩，变形量为50～70％，变形结束后立即水冷至室温，以完成钛合金棒料的换向大变形。

2.根据权利要求1所述的预处理匹配换向大变形细化钛合金微观组织的方法，其特征在于，通过步骤S1得到的微观组织为片层组织的钛合金棒料中β平均晶粒尺寸为275～500μm，晶界α厚度为1.5～2μm，β晶粒内部α片层厚度为0.7～1.2μm。

3.根据权利要求1所述的预处理匹配换向大变形细化钛合金微观组织的方法，其特征在于，步骤S2中的多次旋转快锻处理的具体操作为：

将保温结束后钛合金棒料转移至精锻机上，转移时间控制在10s以内；

由精锻机对钛合金棒料进行多次旋转快锻，锻打速度为15～20mm/s，锻打时间不超过5min，且终锻温度不低于相变点以下150℃。

4.根据权利要求3所述的预处理匹配换向大变形细化钛合金微观组织的方法，其特征在于，步骤S2中的精锻的锻造比为1.8～2。

5.根据权利要求1所述的预处理匹配换向大变形细化钛合金微观组织的方法，其特征在于，步骤S2之后，以及步骤S3之前还包括以下步骤：

将步骤S2中得到的经过预处理的钛合金棒料上通过切取加工得到圆柱试样，且切取加工时，圆柱试样与钛合金棒料保持相同的轴向。

6.根据权利要求5所述的预处理匹配换向大变形细化钛合金微观组织的方法，其特征在于，所述圆柱试样的高径比为1.5。

7.根据权利要求6所述的预处理匹配换向大变形细化钛合金微观组织的方法，其特征在于，将步骤S2中得到的经过预处理的钛合金棒料上通过切取加工得到圆柱试样具体包括：

对步骤S2中得到的经过预处理的钛合金棒料建立三维坐标系，棒料轴向为Y，径向分别为X和Z；

按轴向为Y，在钛合金棒料上先切取预设厚度的饼坯，再按预设直径切除饼坯外围，得到圆柱试样，该预设厚度与预设直径之比为圆柱试样的高径比。

8.根据权利要求7所述的预处理匹配换向大变形细化钛合金微观组织的方法，其特征在于，步骤S3中通过热力模拟试验机对圆柱试样完成钛合金棒料的换向大变形。

9.根据权利要求1-8任一项所述的预处理匹配换向大变形细化钛合金微观组织的方法，其特征在于，所述钛合金棒料的材质为近α型钛合金或近β型钛合金。