[发明专利]一种高温钛合金成分设计及多向锻造工艺

摘要

一种新型高温钛合金成分设计及多向锻造工艺，属于钛合金技术领域。本发明要解决钛合金在650℃抗拉强度和延伸率差的问题。由质量分数为Al：6.5～7.5％，Sn：2～3％，Zr：6～9％，Mo：0.2～1％，W：0.5～1.4％，Nb：0.5～1.5％，Si：0.2～0.3％，Er：0.1～0.3％和余量为Ti制成。本发明高温钛合金的锻造工艺为多向模锻。本发明制造的高温钛合金锻坯在650℃下抗拉强度为615MPa,延伸率为47％。

主权项

1.一种高温钛合金锻坯的制备方法，高温钛合金锻坯，按元素质量百分比组成：Al：6.5～7.5％，Sn：2～3％，Zr：6～9％，Mo：0.2～1％，W：0.5～1.4％，Nb：0.5～1.5％，Si：0.2～0.3％，Er：0.1～0.3％和余量为Ti；其特征在于，包括多向锻造，具体包括以下步骤：(1)称取各组分原料：按元素质量百分比组成，分别称取高纯铝锭、高纯锡粉、高纯海绵锆、Al‑Mo中间合金、Al‑Nb中间合金、高纯硅、Al‑W中间合金、Al‑Er合金、海绵钛；Al元素由铝中间合金和高纯铝锭共同带入；(2)熔炼：将步骤(1)称取的原材料压成料坯，放入水冷铜坩埚真空感应熔炼炉进行熔炼，熔炼功率为150～170KW，熔体悬浮时间为60s～90s；(3)多向锻造：将步骤(2)得到的合金铸锭切成amm×amm×bmm大小锻坯，b/a＝1.5～2.5，喷涂防氧化涂料，进行三个垂直方向的多向模锻，将处理好的铸锭在热处理炉中在相变点以上20～50℃保温amin～bmin后取出放入加热好的模具中进行锻造，每次锻造前将模具加热到锻造温度，每次将锻坯amm×amm朝下放置，放好后放入顶模，在变形速率为0.01～0.03S‑1下将锻坯再次锻成横向的amm×amm×bmm大小；每次模锻后将合金加热到相变点以上20～50℃保温(a～b)/2min回火处理，依次锻完三个垂直方向。