[发明专利]一种大尺寸beta-gamma TiAl合金板材的制备方法

摘要

一种大尺寸beta‑gamma TiAl合金板材的制备方法，涉及一种TiAl合金板材的制备方法。本发明的目的是要解决由于TiAl合金热加工窗口窄，非等温轧制过程中的温降导致制备大尺寸TiAl合金板材过程中板材容易开裂、成形难的问题，以及机械加工去除包套过程中板材二次断裂的问题。方法：一、TiAl合金坯料的制备；二、加工包套；三、喷涂玻璃润滑剂；四、封焊TiAl合金坯料；五、高温轧制阶段；六、均匀化热处理去除残余应力；七、机械加工去除包套，即得到大尺寸beta‑gamma TiAl合金板材。本发明适用于大尺寸beta‑gamma TiAl合金板材的制备。

主权项

1.一种大尺寸beta‑gamma TiAl合金板材的制备方法，其特征在于一种大尺寸beta‑gamma TiAl合金板材的制备方法具体是按以下步骤完成的：一、TiAl合金坯料的制备：采用TiAl二次锻造开坯的方法制得TiAl合金预制坯料，然后将TiAl合金预制坯料进行热等静压处理，热等静压温度为1000℃～1250℃，热等静压压力为140MPa～200MPa，热等静压时间为1h～5h，再采用机械加工的方法将热等静压处理后的TiAl合金预制坯料加工成块体坯料，得到TiAl合金坯料；步骤一中所述的TiAl合金的名义化学成分为Ti‑43Al‑9V‑0.2Y(at％)或Ti‑43Al‑4Mn‑3Cr‑0.2Y(at％)；步骤一中所述的TiAl合金坯料的厚度为10mm～30mm，宽度为100mm～500mm，长度为300mm～500mm；二、加工包套：采用机械加工的方法将包套材料加工成与TiAl合金坯料尺寸相对应的凹槽包套；步骤二中所述的包套材料为不锈钢、纯钛或者钛合金；步骤二中所述的凹槽包套与TiAl合金坯料的厚度比为(1～3):1；三、喷涂玻璃润滑剂：采用机械加工的方法将TiAl合金坯料进行表面打磨，得到表面光洁的TiAl合金坯料，将表面光洁的TiAl合金坯料以及凹槽包套内侧喷涂1mm～5mm厚的玻璃润滑剂，得到涂有润滑剂的TiAl合金坯料及涂有润滑剂的凹槽包套；四、封焊TiAl合金坯料：将涂有润滑剂的TiAl合金坯料放入涂有润滑剂的凹槽包套中，再利用钎焊的方法进行封焊，得到包套的TiAl合金坯料；五、高温轧制阶段：将包套的TiAl合金坯料在温度为1260℃～1280℃的热处理炉中保温3h，得到预处理后的包套TiAl合金坯料，将轧机的轧辊进行预加热处理，将预处理后的包套TiAl合金坯料放到轧机上进行非等温轧制，轧制速度为80mm/s～100mm/s，道次变形量为15％，轧制总变形量为75％～85％，道次间回炉保温温度为1260℃～1280℃，保温时间为20min，得到轧件；六、均匀化热处理去除残余应力：将轧件置于温度为850℃～1100℃的条件下进行保温，保温时间为4h～8h，然后随炉冷却到室温，得到带有包套的TiAl合金板材；七、机械加工去除包套：采用机械加工的方法去除带有包套的TiAl合金板材上的包套，得到大尺寸beta‑gamma TiAl合金板材。