[发明专利]无包套制备TiAl合金板材的方法

摘要

本发明公开了一种无包套制备TiAl合金板材的方法，为了解决现有铸锭冶金包套轧制TiAl合金板材工序复杂、加工成本高、原料利用率低，而粉末冶金法制备的TiAl合金棒材易引入杂质、成本高的问题。具体步骤为一、称取各原料组分；二、水冷铜坩埚感应凝壳熔炼+熔模精密铸造制备铸锭；三、坯料预处理；四、板材挤压第一阶段；五、板材挤压第二阶段，即可得到TiAl合金板材。本发明中得到的板材表面平整无开裂，板材组织均匀，晶粒细小，具有优异的力学性能。

主权项

一种无包套制备TiAl合金板材的方法，其特征在于：包括如下步骤：（1）、称取原料按各组元的原子百分比组成为 43%~45%的Al、0%~9%的 Nb、0%~9%的 V、0%~4%的Mo、0%~0.5%的X、余量为 Ti 和不可避免的杂质元素，X为合金化元素B、Si、C或Y中的一种或几种的混合；分别称取海绵钛、高纯铝、铝铌合金、铝钼合金，铝钒合金，铝钇合金，高纯硼粉，碳粉和硅粉作为原料；（2）、熔炼铸锭：将原料加入到真空感应凝壳熔炼炉中熔炼，将熔体浇注到预热后的陶瓷铸型中，得到TiAl合金铸锭；（3）、坯料预处理：a、将TiAl合金铸锭进行热等静压处理，处理工艺为1250℃~1280℃，150~160MPa，氩气气氛保护，保温4~5h，随炉冷却出炉；b、对铸锭进行近γ处理，将铸锭置于热处理炉中，1230~1280℃保温24~48h，炉冷，随后将铸锭置于箱式马弗炉中，900~1000℃下保温12~24h，空冷；c、将退火后的铸锭去除氧化皮，平整表面，加工成标准矩形块，采用电火花线切割在坯料变形前端加工倒角；d、采用砂纸打磨挤压坯料，粗糙度为Ra 1.6~0.8，随后置于丙酮溶液中超声波清洗5~10min后取出并干燥；（4）、板材挤压第一阶段将步骤（3）得到的坯料放入挤压模具中，在TiAl合金α+γ双相区挤压，挤压温度为1250℃~1300℃、挤压压力为50MPa~80MPa、压下速率为0.2~0.4mm/min和真空的条件下进行挤压，保温30~60min后出炉，得到高温挤压第一阶段的TiAl合金坯料；（5）、板材挤压第二阶段将步骤（4）得到的高温挤压第一阶段后的TiAl坯料放入添加润滑剂的挤压模具中，在TiAl合金α+γ双相区挤压，挤压温度为1280℃~1330℃、挤压压力为60MPa~80MPa、压下速率为0.1~0.3mm/min和真空的条件下进行挤压，保温30~60min后出炉，得到TiAl合金板材。