[发明专利]一种采用局部加载工艺实现近α钛合金双性能的方法

摘要

本发明公开了一种采用局部加载工艺实现近α钛合金双性能的方法，将工件分为A区和B区两个加载区，C区是A、B区之间的过渡区；其中A区为大变形区域，B区为小变形区域；通过两个道次、每个道次两个加载步的等温局部加载实现成形。本发明的具体成形过程包括坯料改锻、预制坯制备、等温局部加载、精整、热处理和无损检测，所成形的工件能够在A区得到具有高的室温塑性、强度和长的疲劳寿命的等轴α相含量为20％的三态组织，在B区得到具有高的高温拉伸强度、断裂韧性和抗蠕变能力的网篮组织，过渡区C区等轴α相含量较A区高，为双态组织，从而实现整体构件的双性能，是一种简单高效的整体双性能构件成形方法。

主权项

1.一种采用局部加载工艺实现近α钛合金双性能的方法，将工件划分为A区和B区两个加载区，C区是位于A与B之间的过渡区；其中A区为大变形区域，变形量在50％～60％，B区为变形量在20％～30％的小变形区域；通过两个道次、每个道次两个加载步的等温局部加载实现成形；其特征在于，具体成形过程为：第一步，坯料改锻；将钛合金棒料加热到Tβ+(40～50℃)，保温1～2h，进行镦粗、拔长，变形量为50％～70％，锻后水冷至室温；将得到的毛坯加热至Tβ-(40～50℃)的两相区改锻，反复镦粗、拔长至变形量为50％～70％，锻后水冷至室温；第二步，预制坯制备；将改锻后的坯料加热到Tβ-40℃，保温1～2h，采用自由锻进行制坯，锻后水冷至室温；将预制坯加热到Tβ+(20～30℃)，保温1～2h，水冷至室温；坯料表面车光，缺陷局部打磨；第三步，等温局部加载；包括，a.第一道次第一加载步，将坯料加热到Tβ-(40～50℃)，模具加热到Tβ-60℃，对工件A区进行局部加载；加载的压下速度0.2～0.4mm/s；控制压下量使材料变形量为50％～60％；b.第一道次第二加载步，将坯料加热到Tβ-(40～50℃)，模具加热到Tβ-60℃，对工件B区进行局部加载；加载的压下速度0.2～0.4mm/s；控制压下量使材料变形量为20％～30％，第一加载道次完成，取出工件水冷至室温；c.第二道次第一加载步，将坯料加热到Tβ-(15～20℃)，模具加热到Tβ-30℃，对工件A区进行局部加载；加载的压下速度0.2～0.4mm/s；控制压下量使材料变形量为20％～30％；d.第二道次第二加载步，将坯料加热到Tβ-(15～20℃)，模具加热到Tβ-30℃，对工件B区进行局部加载；加载的压下速度0.2～0.4mm/s；控制压下量使材料变形量为20％～30％；第四步，精整；第二道次局部加载完成后，直接对工件的A、B区同时加载，压下速度0.05～0.1mm/s，控制A、B区压下量使材料变形量在10％以内；达到预定变形量后，整体保压10min～15min；第五步，热处理；锻后工件水冷至室温，将工件加热到再结晶温度，保温1～2h，空冷至室温；第六步，无损检测。