[发明专利]基于复合结构设计的包套轧制铸态TiAl合金板材方法

摘要

本发明属于金属间化合物材料板材制造领域，特别涉及一种基于复合包套结构设计的TiAl合金板材轧制方法，通过真空自耗电弧熔炼获得TiAl合金铸锭，对其进行退火、切割和打磨后获得轧制用坯料；选取化学稳定兼具隔热效果的内层包套材料、高温强度良好的外层包套材料以及接触界面的防氧化涂料/隔离金属，通过复合结构、层厚比设计后进行封焊，获得复合包套板坯。对铸态TiAl合金进行包套轧制，通过对轧制温度、道次变形量和轧制速度等工艺参数的调控，最终获得目标尺寸的高质量TiAl合金薄板。本发明提高包套轧制板坯的变形匹配性和稳定性、降低变形应力，直接进行铸态TiAl合金高质量薄板的制备，工艺简单稳定，有效提高生产效率并降低板材成本。

主权项

1.一种基于复合结构设计的包套轧制铸态TiAl合金板材方法，其特征在于，按照以下步骤进行：步骤1，坯料的制备：通过真空自耗电弧熔炼获得TiAl合金铸锭，进行退火处理；采用电火花线切割获得板形坯料，经机械打磨处理后作为轧制用母材；步骤2，复合包套板坯制备：将TiAl板坯表面均匀覆盖防氧化/润滑涂层，选取化学稳定并具有隔热效果的金属材料作为内层包套，进行TiAl板坯的整体包覆封焊；选取高温强度良好的金属材料作为外层包套，同时外层包套和内层包套间采用隔离涂层或隔离金属进行填充，固定上下轧制面的外层包套，最终获得复合包套结构的TiAl合金板坯；内层包套材料为纯钛或钛合金，厚度为1～10mm；外层包套材料为高温合金，厚度为1～10mm；内层包套采用真空电子束进行封焊，外层包套采用边部部分封焊固定；TiAl板坯表面的防氧化/润滑涂层选择为耐热玻璃涂层或者石墨纸；内外层包套之间的隔离/润滑金属材料选择为石墨纸、Mo片或者Nb片，厚度为0.1～2mm；步骤3，包套轧制：将步骤2中获得的复合包套TiAl合金坯料放入炉中，加热到预定温度1150～1300℃后保温20～40min，采用预设的轧制工艺进行轧制，每道次回炉保温4～6min，轧制到预定变形量后随炉冷却；步骤4，轧制板坯处理：采用磨削加工的方法去除步骤3获得的TiAl合金板材表面包套层，将得到的TiAl合金板材放入炉中静置矫平，获得厚度规格为1～2mm厚的TiAl合金薄板材。