[发明专利]一种Ti6246合金铸件的热处理工艺

说明书

本发明公开了一种Ti6246铸件的热处理工艺，将Ti6246合金铸件加热至Tsubgt;β/subgt;以下3～5℃(Tsubgt;1/subgt;)保温tsubgt;1/subgt;分钟后炉冷至Tsubgt;2/subgt;，继续保温tsubgt;2/subgt;分钟后再炉冷Tsubgt;3/subgt;……，依次类推，直至冷却至Tsubgt;i/subgt;并保温tsubgt;i/subgt;分钟，随后再将铸件升温至Tsubgt;β/subgt;以下10～15℃，再按照前述过程再次降温至Tsubgt;n/subgt;。最后铸件在Tsubgt;n/subgt;保温60～120min后直接出炉冷却至室温。其中，tsubgt;i/subgt;(i＝1,2,3……)为保温时间，30min≤tsubgt;i/subgt;≤120min；Tsubgt;i/subgt;(i＝1,2,3……)为保温温度，要求满足Tsubgt;1/subgt;＞Tsubgt;2/subgt;＞Tsubgt;3/subgt;＞……＞Tsubgt;i/subgt;＞……Tsubgt;n/subgt;，且相邻温度的间隔不超过4℃；Tsubgt;n/subgt;为铸件最后的保温温度，要求Tsubgt;i/subgt;在Tsubgt;β/subgt;以下25～35℃、Tsubgt;n/subgt;在Tsubgt;β/subgt;以下40～50℃。

技术领域

本发明属于新材料技术领域，具体涉及到一种Ti6246合金铸件的热处理工艺。

背景技术

随着航空航天工业和制造工业技术的快速发展，飞行器产品性能对轻质、高强结构需求大幅提升，超大尺寸钛合金结构件逐渐应用在产品设计中。Ti6246属于α+β型两相钛合金，其名义成分为Ti-6Al-2Sn-4Zr-6Mo，该合金具有良好的热加工性，既可以在两相区加工，也可以在β相区加工。两相区加工和热处理时，组织主要为β转变基体上存在等轴的初生α；β相区热加工的组织为网篮组织。合金的长期使用温度可达400℃，短期使用温度可达540℃，主要用于制造航空发动机的风扇盘、叶片和压气机盘等厚截面构件。

Ti6246合金目前主要以锻件的形式应用于各个行业中，而以铸件形式的应用相对较少，且Ti6246合金中含有较多的β稳定元素，因此铸造Ti6246组织中的原始β晶粒普遍粗大，且铸件冷却过程中易形成马氏体，这些因素使合金铸件的强度提高，但是塑性较差。且由于铸造构件无法通过变形工艺改善铸造组织，所以需要通过热处理对其组织进行调整。在常规热处理过程中，较多的β稳定元素使初生α板条球化困难，难以改善合金的塑性。

发明内容

本发明的针对Ti6246合金铸件组织调控困难、塑性差等问题；为了解决上述技术问题，结合Ti6246合金成分特点和相变特征，提供了一种Ti6246合金铸件的热处理工艺，具体方案如下：

一种Ti6246合金铸件的热处理工艺，包含如下步骤：

步骤1)将Ti6246合金铸件加热至β转变温度以下3～5℃(T₁)保温t₁分钟后炉冷至T₂，然后继续保温t₂分钟后再炉冷T₃……，依次类推，直至冷却至T_i并保温t_i分钟；

步骤2)将炉温升至β转变温度以下10～15℃，并按照步骤1)的冷却方式再次降温至T_n；最后铸件在T_n保温60～120min后直接出炉冷却至室温；

步骤3)将铸件加热至550～650℃并保温4～10h，随后出炉空冷；