[发明专利]一种疲劳强度高的TC11钛合金饼材的制备方法

摘要

本发明提供了一种疲劳强度高的TC11钛合金饼材的制备方法，包括以下步骤：一、将TC11钛合金铸锭进行开坯锻造，水冷后得到第一锻坯；二、进行第一中间锻造，得到第二锻坯；三、进行均匀化处理；四、进行第二中间锻造，得到第三锻坯；五、进行成形锻造，得到半成品饼材；六、进行固溶处理；七、进行时效处理，得到厚度为30mm～70mm，截面直径为100mm～200mm的疲劳强度高的TC11钛合金饼材。本发明设计合理可行，生产效率高，可实现连续生产；采用本发明制备的TC11钛合金饼材组织均匀一致，力学性能优良，高周疲劳强度不低于900MPa，可广泛应用于航天、航空、航海等领域。

主权项

一种疲劳强度高的TC11钛合金饼材的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤一、将TC11钛合金铸锭进行开坯锻造，水冷后得到第一锻坯；所述开坯锻造采用轴向反复镦粗和拔长的锻造方式，共分2火次完成，其中第一火次开坯锻造的始锻温度为β相变点以上120℃～170℃，第二火次开坯锻造的始锻温度为β相变点以上30℃～80℃，每火次开坯锻造的锻造比均为5.72～6.15；步骤二、将步骤一中所述第一锻坯进行第一中间锻造，水冷后得到第二锻坯；所述第一中间锻造采用轴向反复镦粗和拔长的锻造方式，共分2火次完成，每火次第一中间锻造的始锻温度均为β相变点以下30℃～50℃，每火次第一中间锻造的锻造比均为5.00～5.72；步骤三、将步骤二中所述第二锻坯进行均匀化处理；所述均匀化处理的具体工艺为：将第二锻坯在温度为β相变点以上30℃～50℃的条件下保温60min～120min，然后水冷至25℃室温；步骤四、将步骤三中均匀化处理后的第二锻坯进行第二中间锻造，水冷后得到第三锻坯；所述第二中间锻造采用轴向反复镦粗和拔长的锻造方式，共分2～3火次完成，每火次第二中间锻造的始锻温度均为β相变点以下30℃～50℃，每火次第二中间锻造的锻造比均为5.72～6.15；步骤五、将步骤四中所述第三锻坯在始锻温度为β相变点以下30℃～50℃的条件下进行一火次的成形锻造，水冷后得到半成品饼材；所述成形锻造采用轴向镦粗的锻造方式，所述成形锻造的锻造比为2.0～3.0；步骤六、将步骤五中所述半成品饼材进行固溶处理；步骤七、将步骤六中固溶处理后的半成品饼材进行时效处理，得到厚度为30mm～70mm，截面直径为100mm～200mm的疲劳强度高的TC11钛合金饼材；所述疲劳强度高的TC11钛合金饼材是指该饼材在理论应力集中系数Kt=1，应力比R=0.5和循环次数N≥107次条件下的高周疲劳强度 不低于900MPa。