[发明专利]一种钛基合金板材及其制备方法

摘要

本发明公开一种钛基合金板材制备方法，其特征在于：所述合金的各组分质量百分含量为：Ni 8-9％、Al 1-2％、Zn0.7-0.8％、Nb0.4-0.5％，V0.6-0.7％、Mo 0.3-0.4％、Bi0.6-0.7％、Mg0.1-0.2％、Si0.7-0.8％、Sn0.1-0.2％、Co0.07-0.08％、Cr0.04-0.05％、Ta0.02-0.03％，Ca0.07-0.08％、Y0.05-0.06％，余量为钛及不可避免的非金属夹杂,钛合金板材组织均匀性容易控制，能充分发挥低间隙钛合金的性能优势，加工的材料强度、韧性及塑性匹配良好。

主权项

一种钛基合金板材的制备方法，其特征在于：所述合金的各组分质量百分含量为：Ni  8‑9％、Al  1‑2％、Zn 0.7‑0.8％、Nb 0.4‑0.5％，V 0.6‑0.7％、Mo  0.3‑0.4％、Bi 0.6‑0.7％、Mg 0.1‑0.2％、Si 0.7‑0.8％、Sn 0.1‑0.2％、Co 0.07‑0.08％、Cr 0.04‑0.05％、Ta 0.02‑0.03％，Ca 0.07‑0.08％、Y 0.05‑0.06％，余量为钛及不可避免的非金属夹杂，所述方法包括以下步骤：（1）按照钛基合金组分进行配料和混料，并压制成块状电极，采用真空自耗电弧炉进行熔炼，然后铸成合金铸锭，（2）对上述合金铸锭进行均匀化退火处理，首先将合金铸锭加热至1030℃，保温时间为16小时；后降温至900℃，保温时间为6小时；之后以100℃/小时缓慢降温至室温，（3）对上述进行均匀化退火后的合金铸锭进行锻造，始锻温度为930℃、终锻温度为890℃，锻造后合金铸锭在850℃，保温6小时；（4）将锻造后的合金铸锭进行热轧，热轧温度850℃，道次变形量15％，总变形量大于70％，热轧制后空冷至室温，之后对板材进行去应力退火740℃，保温8小时，（5）冷轧：先除去热轧后板材表面的氧化膜，然后对板材进行第一道次冷轧使板材的厚度减少6％，对冷轧后的板材进行中间退火处理，中间退火温度为600℃，中间退火时间为保温6小时，对退火后的板材再次进行冷轧使板材的厚度减少6％，重复执行中间退火和冷轧步骤，直到使板材达到要求的尺寸；（6）对板材进行淬火处理，将板材以120℃/小时的升温速率达到淬火温度940℃进行水淬处理；（7）将淬火后的板材加热至470℃，保温9小时，而后降温至390℃保温5小时，（8）热处理后对板材表面进行处理，首先选择多棱型250目刚玉砂进行表面粗化处理，再采用碱性氢氧化物83％，螯合剂6％，乙二醇4％、氯化镍1％，氯化铵1％，三羟基苯5％的表面活化剂混合物的热溶液对加工后的钛合金板材表面进行活化处理，对活化后的板材进行热喷涂WC系金属陶瓷； WC系金属陶瓷颗粒大小为400μm，通过喷枪使WC系金属陶瓷在板材上沉积成耐磨涂层，WC系金属陶瓷成分为：WC 23‑24份，Ni 11‑15份，Fe 5份，Mo 5‑6份，Zn 3‑4份，（9）板材表面进行处理后，将板材加热至870℃，保温4小时，而后以80℃/小时降温至430℃保温7小时，再以15℃/小时降温至280℃保温6小时，后随炉冷却至室温得到最终的钛合金板材。