[发明专利]一种Ti175合金大尺寸整体叶盘锻件的制备方法

权利要求书

1.一种Ti175合金大尺寸整体叶盘锻件的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：

1)坯料改锻：将棒材在T_β相变点以下45～60℃进行2～5火次的镦、拔变形，要求其中至少2火次的变形的单火次镦粗变形量不小于50％，且锻比不小于4，终锻温度不低于850℃；

2)模锻成形：将锻坯在T_β相变点以下40℃～50℃模锻成形，锻后空冷，得到模锻坯料；

3)热处理：将步骤2)得到的模锻坯料进行三重热处理，具体为：

固溶处理：在β转变温度以下10℃～30℃保温1～4h，风冷或以更快的速度冷却；

二次固溶处理：在β转变温度以下65℃～85℃保温1～5h，空冷或以更快的速度冷却；

时效处理：530℃～650℃下保温2～10h，空冷。

2.按照权利要求1所述Ti175合金大尺寸整体叶盘锻件的制备方法，其特征在于，步骤1)中，坯料改锻所用棒材经过合金两相区反复变形，棒材的组织为均匀的双态或等轴组织。

3.按照权利要求1所述Ti175合金大尺寸整体叶盘锻件的制备方法，其特征在于，步骤1)中，要求至少2火次变形的单火次镦粗变形量不小于50％，且小于等于70％。

4.按照权利要求1中所述Ti175合金大尺寸整体叶盘锻件的制备方法，其特征在于，步骤2)中，所述模锻成形采用等温或近等温模锻成形工艺，模具在坯料加热温度以下50℃～坯料加热温度范围内加热保温，变形速率为0.01s^-1～0.015s^-1；或采用热模锻工艺成形，模具加热至400～600℃，变形速率为0.01s^-1～0.02s^-1，坯料表面采用石棉包覆。

5.按照权利要求1中所述Ti175合金大尺寸整体叶盘锻件的制备方法，其特征在于，步骤3)中，所述三重热处理为：

固溶处理：在β转变温度以下15～25℃保温2h，油冷；

二次固溶处理：在β转变温度以下70～80℃保温3～5h，空冷；

时效处理：540℃下保温6～8h，空冷。

6.按照权利要求1所述Ti175合金大尺寸整体叶盘锻件的制备方法，其特征在于，所述Ti175合金成分重量百分比为：Al：6.2％～7.50％，Zr：3.0％～4.0％，Sn：1.50％～3.0％，Mo：3.50％～4.5％，Si：0.15％～0.35％，W：0.9％～2.0％，余量为Ti和不可避免的杂质元素。

7.按照权利要求6所述Ti175合金大尺寸整体叶盘锻件的制备方法，其特征在于：所述Ti175合金中，元素W和Mo的含量满足：W≥Mo/4且2.8％≤Mo/2+W≤3.2％；合金元素Zr和Si的含量满足反向关系，且满足：-Zr/20+0.35％≤Si≤-Zr/20+0.4％。

8.一种采用权利要求1所述方法制备的Ti175合金大尺寸整体叶盘锻件，其特征在于：所述锻件的直径为600～1300mm，高度不小于100mm。

9.按照权利要求8所述Ti175合金大尺寸整体叶盘锻件，其特征在于：所述锻件为由初生α相、粗板条集束、次生α细板条和残留β相组成的混合组织；锻件组织中的原始β晶粒具有100与压缩方向平行的丝织构。

10.按照权利要求8所述Ti175合金大尺寸整体叶盘锻件，其特征在于：所述锻件的室温拉伸强度不低于1200Mpa，屈服不低于1050Mpa，延伸率不低于12％，面缩不低于15％；合金室温断裂韧性不低于55Mpa·m^1/2，550℃拉伸强度不低于810Mpa，屈服不低于650Mpa，延伸率不低于12％，面缩不低于35％；600℃拉伸强度不低于750Mpa，屈服不低于580Mpa，延伸率不低于20％，面缩不低于60％。