CN105080999A - 一种预热压复合及包套热轧制备TiAl/Ti合金层状复合板材的方法 - Google Patents
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Abstract
一种预热压复合及包套热轧制备TiAl/Ti合金层状复合板材的方法，涉及一种制备合金层状复合板材的方法。本发明的目的是要解决现有TiAl合金板材轧制相关的约束条件较多，轧制过程中材料的热应变状态也非常复杂，容易开裂，得到大尺寸、高质量板材非常困难的问题。方法：一、原材料准备；二、切割加工；三、热压复合；四、包套；五、高温包套轧制；六、去除包套，即得到TiAl/Ti合金层状复合板材。本发明适用于制备TiAl/Ti合金层状复合板材。
Description
技术领域
本发明涉及一种制备合金层状复合板材的方法。
背景技术
新型航空、航天器及其发动机的一些主要构件的工况已接近常规高温材料的使用极限，要进一步提高飞行器的性能，就迫切需要选用轻质、耐高温和综合性能优良的新型高温结构材料，以及采用更可靠、更优化的新工艺和新结构。
但是由于TiAl合金的本征特性，属于难热塑性变形材料，板材轧制相关的约束条件较多，轧制过程中材料的热应变状态也非常复杂，容易开裂，得到大尺寸、高质量板材非常困难。制备技术上的瓶颈阻碍了TiAl合金板材的工程化应用。
发明内容
本发明的目的是要解决现有TiAl合金板材轧制相关的约束条件较多，轧制过程中材料的热应变状态也非常复杂，容易开裂，得到大尺寸、高质量板材非常困难的问题，而提供一种预热压复合及包套热轧制备TiAl/Ti合金层状复合板材的方法。
一种预热压复合及包套热轧制备TiAl/Ti合金层状复合板材的方法，具体是按以下步骤完成的：
一、原材料准备：准备TiAl合金；准备纯钛或钛合金；
步骤一中所述TiAl合金的名义化学成分为Ti-(40～44.5)Al-(0.5～10)X-(0.1～2)Z(at％)，其中X为beta相稳定元素，Z为微合金化元素；
步骤一中所述的TiAl合金是通过熔铸或高温锻造方法制备的；
步骤一中所述的纯钛或钛合金是通过熔铸或高温锻造方法制备的；
二、切割加工：
对步骤一准备的TiAl合金和纯钛或钛合金进行线切割和倒圆角，得到预制TiAl合金板坯和预制纯钛或钛合金板坯；所述预制TiAl合金板坯的表面光洁度为Ra6～Ra8；所述预制纯钛或钛合金板坯的表面光洁度为Ra6～Ra8；
步骤二中所述的预制TiAl合金板坯的长为10mm～500mm，宽为10mm～500mm，厚度为0.3mm～30mm；
步骤二中所述的预制纯钛或钛合金板坯的长为10mm～500mm，宽为10mm～500mm，厚度为0.3mm～30mm；
三、热压复合：将预制TiAl合金板坯与预制纯钛或钛合金板坯进行叠放；叠放方式为：以预制TiAl合金板坯/预制纯钛或钛合金板坯的方式交替叠放预制TiAl合金板坯和预制纯钛或钛合金板坯至2n+1层，得到最终堆叠板坯；其中，n为1～50的整数；最终堆叠板坯的两侧为预制TiAl合金板坯；将最终堆叠板坯置于石墨模具中，在室温及真空度为0.01Pa～1Pa下，将石墨模具真空脱气，然后以升温温度为10℃/min～200℃/min，将真空脱气后的石墨模具升温至1000℃～1300℃，在温度为1000℃～1300℃及压力为1MPa～200MPa下，将石墨模具在热压机上加热加压2min～180min，随炉冷却，得到预轧制复合坯料；
四、包套：
将步骤三得到的预轧制复合坯料放入包套中，再进行封焊，得到封焊后包有预轧制复合坯料的包套；
步骤四中所述的包套为不锈钢包套、纯钛包套或钛合金包套；
五、高温包套轧制：
将步骤四得到的封焊后包有预轧制复合坯料的包套放入加热炉中，再将加热炉从室温升温至1000℃～1350℃，再在温度为1000℃～1350℃下保温5min～120min，再将温度为1000℃～1350℃封焊后包有预轧制复合坯料的包套放置在轧机上，在轧制速率为0.01m/s～2.5m/s、道次变形量为5％～40％、轧制总变形量为30％～90％和道次回炉温度为1000℃～1350℃下，保温5min～60min的条件下进行轧制，得到轧件；再将轧件放置在温度为1000℃～1350℃的加热炉内，再关掉加热炉的电源，轧件自然冷至100℃～600℃，再将温度为100℃～600℃轧件从加热炉中取出，自然冷却至室温，得到包有预制板坯的包套轧件；
六、去除包套：
采用机械加工方法去除步骤五中得到的包有预制板坯的包套轧件的包套，得到TiAl/Ti合金层状复合板材。
本发明的优点：
本发明引入钛合金作为增韧相，可以提高复合板材的室温塑性和韧性，有利于制备出更大尺寸的TiAl板材。同时TiAl合金的耐高温性和耐蚀性又很好的掩盖了钛合金的缺陷。采用热压复合工艺后，可以有效的减少氧化夹杂物，提高板材的力学性能。
本发明获得的TiAl/Ti合金板材的尺寸为220mm×80mm×(1～5)mm，室温抗拉强度为1150MPa，室温塑性为4～5％。700℃抗拉强度可达850MPa，700℃塑性为12～16％。
本发明可获得一种预热压复合及包套热轧制备TiAl/Ti合金层状复合板材的方法。
具体实施方式
具体实施方式一：本实施方式是一种预热压复合及包套热轧制备TiAl/Ti合金层状复合板材的方法，具体是按以下步骤完成的：
一、原材料准备：准备TiAl合金；准备纯钛或钛合金；
步骤一中所述TiAl合金的名义化学成分为Ti-(40～44.5)Al-(0.5～10)X-(0.1～2)Z(at％)，其中X为beta相稳定元素，Z为微合金化元素；
步骤一中所述的TiAl合金是通过熔铸或高温锻造方法制备的；
步骤一中所述的纯钛或钛合金是通过熔铸或高温锻造方法制备的；
二、切割加工：
对步骤一准备的TiAl合金和纯钛或钛合金进行线切割和倒圆角，得到预制TiAl合金板坯和预制纯钛或钛合金板坯；所述预制TiAl合金板坯的表面光洁度为Ra6～Ra8；所述预制纯钛或钛合金板坯的表面光洁度为Ra6～Ra8；
步骤二中所述的预制TiAl合金板坯的长为10mm～500mm，宽为10mm～500mm，厚度为0.3mm～30mm；
步骤二中所述的预制纯钛或钛合金板坯的长为10mm～500mm，宽为10mm～500mm，厚度为0.3mm～30mm；
三、热压复合：将预制TiAl合金板坯与预制纯钛或钛合金板坯进行叠放；叠放方式为：以预制TiAl合金板坯/预制纯钛或钛合金板坯的方式交替叠放预制TiAl合金板坯和预制纯钛或钛合金板坯至2n+1层，得到最终堆叠板坯；其中，n为1～50的整数；最终堆叠板坯的两侧为预制TiAl合金板坯；将最终堆叠板坯置于石墨模具中，在室温及真空度为0.01Pa～1Pa下，将石墨模具真空脱气，然后以升温温度为10℃/min～200℃/min，将真空脱气后的石墨模具升温至1000℃～1300℃，在温度为1000℃～1300℃及压力为1MPa～200MPa下，将石墨模具在热压机上加热加压2min～180min，随炉冷却，得到预轧制复合坯料；
四、包套：
将步骤三得到的预轧制复合坯料放入包套中，再进行封焊，得到封焊后包有预轧制复合坯料的包套；
步骤四中所述的包套为不锈钢包套、纯钛包套或钛合金包套；
五、高温包套轧制：
将步骤四得到的封焊后包有预轧制复合坯料的包套放入加热炉中，再将加热炉从室温升温至1000℃～1350℃，再在温度为1000℃～1350℃下保温5min～120min，再将温度为1000℃～1350℃封焊后包有预轧制复合坯料的包套放置在轧机上，在轧制速率为0.01m/s～2.5m/s、道次变形量为5％～40％、轧制总变形量为30％～90％和道次回炉温度为1000℃～1350℃下，保温5min～60min的条件下进行轧制，得到轧件；再将轧件放置在温度为1000℃～1350℃的加热炉内，再关掉加热炉的电源，轧件自然冷至100℃～600℃，再将温度为100℃～600℃轧件从加热炉中取出，自然冷却至室温，得到包有预制板坯的包套轧件；
六、去除包套：
采用机械加工方法去除步骤五中得到的包有预制板坯的包套轧件的包套，得到TiAl/Ti合金层状复合板材。
具体实施方式的有益效果：
本具体实施方式引入钛合金作为增韧相，可以提高复合板材的室温塑性和韧性，有利于制备出更大尺寸的TiAl板材。同时TiAl合金的耐高温性和耐蚀性又很好的掩盖了钛合金的缺陷。采用热压复合工艺后，可以有效的减少氧化夹杂物，提高板材的力学性能。
本具体实施方式获得的TiAl/Ti合金板材的尺寸为220mm×80mm×(1～5)mm，室温抗拉强度为1150MPa，室温塑性为4～5％。700℃抗拉强度可达850MPa，700℃塑性为12～16％。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同点是：步骤一中所述的beta相稳定元素为Mo、Cr、Nb、V、W、Fe和Mn中的一种或其中几种的混合。其他步骤与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二之一不同点是：步骤一中所述的微合金化元素为B、C和Y中的一种或其中几种的混合。其他步骤与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同点是：步骤五中将步骤四得到的封焊后包有预轧制复合坯料的包套放入加热炉中，再将加热炉从室温升温至1000℃～1350℃，再在温度为1000℃～1350℃下保温5min～100min，再将温度为1000℃～1350℃封焊后包有预轧制复合坯料的包套放置在轧机上，在轧制速率为0.05m/s～2.5m/s、道次变形量为5％～40％、轧制总变形量为30％～90％和道次回炉温度为1000℃～1350℃下，保温5min～50min的条件下进行轧制，得到轧件；再将轧件放置在温度为1000℃～1350℃的加热炉内，再关掉加热炉的电源，轧件自然冷至120℃～600℃，再将温度为120℃～600℃轧件从加热炉中取出，自然冷却至室温，得到包有预制板坯的包套轧件。其他步骤与具体实施方式一至三相同。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同点是：步骤五中将步骤四得到的封焊后包有预轧制复合坯料的包套放入加热炉中，再将加热炉从室温升温至1000℃～1350℃，再在温度为1000℃～1350℃下保温5min～80min，再将温度为1000℃～1350℃封焊后包有预轧制复合坯料的包套放置在轧机上，在轧制速率为0.1m/s～2.5m/s、道次变形量为5％～40％、轧制总变形量为30％～90％和道次回炉温度为1000℃～1350℃下，保温5min～45min的条件下进行轧制，得到轧件；再将轧件放置在温度为1000℃～1350℃的加热炉内，再关掉加热炉的电源，轧件自然冷至150℃～600℃，再将温度为150℃～600℃轧件从加热炉中取出，自然冷却至室温，得到包有预制板坯的包套轧件。其他步骤与具体实施方式一至四相同。
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五之一不同点是：步骤五中将步骤四得到的封焊后包有预轧制复合坯料的包套放入加热炉中，再将加热炉从室温升温至1000℃～1350℃，再在温度为1000℃～1350℃下保温5min～75min，再将温度为1000℃～1350℃封焊后包有预轧制复合坯料的包套放置在轧机上，在轧制速率为0.1m/s～2.5m/s、道次变形量为5％～40％、轧制总变形量为30％～90％和道次回炉温度为1000℃～1350℃下，保温5min～40min的条件下进行轧制，得到轧件；再将轧件放置在温度为1000℃～1350℃的加热炉内，再关掉加热炉的电源，轧件自然冷至180℃～600℃，再将温度为180℃～600℃轧件从加热炉中取出，自然冷却至室温，得到包有预制板坯的包套轧件。其他步骤与具体实施方式一至五相同。
具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一至六之一不同点是：步骤五中将步骤四得到的封焊后包有预轧制复合坯料的包套放入加热炉中，再将加热炉从室温升温至1000℃～1350℃，再在温度为1000℃～1350℃下保温5min～70min，再将温度为1000℃～1350℃封焊后包有预轧制复合坯料的包套放置在轧机上，在轧制速率为0.1m/s～2.5m/s、道次变形量为5％～40％、轧制总变形量为30％～90％和道次回炉温度为1000℃～1350℃下，保温5min～40min的条件下进行轧制，得到轧件；再将轧件放置在温度为1000℃～1350℃的加热炉内，再关掉加热炉的电源，轧件自然冷至200℃～600℃，再将温度为200℃～600℃轧件从加热炉中取出，自然冷却至室温，得到包有预制板坯的包套轧件。其他步骤与具体实施方式一至六相同。
具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式一至七之一不同点是：步骤三中叠放方式为：以预制TiAl合金板坯/预制纯钛或钛合金板坯的方式交替叠放预制TiAl合金板坯和预制纯钛或钛合金板坯至5层，得到最终堆叠板坯。其他步骤与具体实施方式一至七相同。
具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式一至八之一不同点是：步骤三中叠放方式为：以预制TiAl合金板坯/预制纯钛或钛合金板坯的方式交替叠放预制TiAl合金板坯和预制纯钛或钛合金板坯至7层，得到最终堆叠板坯。其他步骤与具体实施方式一至八相同。
具体实施方式十：本实施方式与具体实施方式一至九之一不同点是：步骤三中将最终堆叠板坯置于石墨模具中，在室温及真空度为0.1Pa下，将石墨模具真空脱气，然后以升温温度为40℃/min，将真空脱气后的石墨模具升温至1200℃，在温度为1200℃及压力为50MPa下，将石墨模具在热压机上加热加压50min，随炉冷却，得到预轧制复合坯料。其他步骤与具体实施方式一至九相同。
采用以下试验验证本发名的有益效果：
试验一：一种预热压复合及包套热轧制备TiAl/Ti合金层状复合板材的方法具体是按以下步骤完成的：
一、原材料准备：准备名义化学成分为Ti-43Al-9V-0.3Y(at％)的TiAl合金；准备钛合金；
步骤一中所述的名义化学成分为Ti-43Al-9V-0.3Y(at％)的TiAl合金是通过熔铸制备的；
步骤一中所述的钛合金名义化学成分为Ti-6Al-4V(at％)；步骤一中所述的钛合金是通过高温锻造方法制备的；
二、切割加工：
对步骤一准备的TiAl合金和钛合金进行线切割和倒圆角，得到预制TiAl合金板坯和预制钛合金板坯；所述预制TiAl合金板坯的表面光洁度为Ra7；所述预制钛合金板坯的表面光洁度为Ra7；
步骤二中所述的预制TiAl合金板坯的长为100mm，宽为65mm，厚度为2.2mm；
步骤二中所述的预制钛合金板坯的长为100mm，宽为65mm，厚度为2.2mm；
三、热压复合：将预制TiAl合金板坯与预制钛合金板坯进行叠放；叠放方式为：以预制TiAl合金板坯/预制钛合金板坯的方式交替叠放预制TiAl合金板坯和预制钛合金板坯至5层，得到最终堆叠板坯；其中，预制TiAl合金板坯为3层，预制钛合金板坯为2层；最终堆叠板坯的两侧为预制TiAl合金板坯；将最终堆叠板坯置于石墨模具中，在室温及真空度为0.1Pa下，将石墨模具真空脱气，然后以升温温度为40℃/min，将真空脱气后的石墨模具升温至1200℃，在温度为1200℃及压力为50MPa下，将石墨模具在热压机上加热加压50min，随炉冷却，得到预轧制复合坯料；
四、包套：
将步骤三得到的预轧制复合坯料放入包套中，再进行封焊，得到封焊后包有预轧制复合坯料的包套；
步骤四中所述的包套为不锈钢包套；
五、高温包套轧制：
将步骤四得到的封焊后包有预轧制复合坯料的包套放入加热炉中，再将加热炉从室温升温至1200℃，再在温度为1200℃下保温60min，再将温度为12000℃封焊后包有预轧制复合坯料的包套放置在轧机上，在轧制速率为0.25m/s、道次变形量为10％、轧制总变形量为76％和道次回炉温度为1200℃下，保温10min的条件下进行轧制，得到轧件；再将轧件放置在温度为1200℃的加热炉内，再关掉加热炉的电源，轧件自然冷至270℃，再将温度为270℃轧件从加热炉中取出，自然冷却至室温，得到包有预制板坯的包套轧件；
六、去除包套：
采用机械加工方法去除步骤五中得到的包有预制板坯的包套轧件的包套，得到TiAl/Ti合金层状复合板材。
本实施例获得的TiAl/Ti合金层状复合板材的尺寸为220mm×80mm×1.6mm，室温抗拉强度为900MPa，室温塑性为4.2％。700℃抗拉强度为720MPa，700℃塑性为13.6％。
试验二：一种预热压复合及包套热轧制备TiAl/Ti合金层状复合板材的方法具体是按以下步骤完成的：
一、原材料准备：准备名义化学成分为Ti-44Al-8Nb-0.2W-0.2B-Y(at％)的TiAl合金；准备钛合金；
步骤一中所述的名义化学成分为Ti-44Al-8Nb-0.2W-0.2B-Y(at％)的TiAl合金是通过熔铸方法制备的；
步骤一中所述的钛合金为的名义化学成分为Ti-6Al-4V(at％)，步骤一中所述的钛合金是通过高温锻造方法制备的；
二、切割加工：
对步骤一准备的TiAl合金和钛合金进行线切割和倒圆角，得到预制TiAl合金板坯和预制钛合金板坯；所述预制TiAl合金板坯的表面光洁度为Ra6；所述预制钛合金板坯的表面光洁度为Ra6；
步骤二中所述的预制TiAl合金板坯的长为100mm，宽为65mm，厚度为2mm；
步骤二中所述的预制钛合金板坯的长为100mm，宽为65mm，厚度为2mm；
三、热压复合：将预制TiAl合金板坯与预制钛合金板坯进行叠放；叠放方式为：以预制TiAl合金板坯/预制钛合金板坯的方式交替叠放预制TiAl合金板坯和预制钛合金板坯至7层，得到最终堆叠板坯；其中，预制TiAl合金板坯为4层，预制钛合金板坯为3层；最终堆叠板坯的两侧为预制TiAl合金板坯；将最终堆叠板坯置于石墨模具中，在室温及真空度为0.2Pa下，将石墨模具真空脱气，然后以升温温度为35℃/min，将真空脱气后的石墨模具升温至1250℃，在温度为1250℃及压力为70MPa下，将石墨模具在热压机上加热加压40min，随炉冷却，得到预轧制复合坯料；
四、包套：
将步骤三得到的预轧制复合坯料放入包套中，再进行封焊，得到封焊后包有预轧制复合坯料的包套；
步骤四中所述的包套为不锈钢包套；
五、高温包套轧制：
将步骤四得到的封焊后包有预轧制复合坯料的包套放入加热炉中，再将加热炉从室温升温至1250℃，再在温度为1250℃下保温50min，再将温度为1250℃封焊后包有预轧制复合坯料的包套放置在轧机上，在轧制速率为0.2m/s、道次变形量为10％、轧制总变形量为78％和道次回炉温度为1250℃下，保温15min的条件下进行轧制，得到轧件；再将轧件放置在温度为1250℃的加热炉内，再关掉加热炉的电源，轧件自然冷至250℃，再将温度为250℃轧件从加热炉中取出，自然冷却至室温，得到包有预制板坯的包套轧件；
六、去除包套：
采用机械加工方法去除步骤五中得到的包有预制板坯的包套轧件的包套，得到TiAl/Ti合金层状复合板材。
本实施例获得的TiAl/Ti合金层状复合板材的尺寸为220mm×80mm×1.5mm，室温抗拉强度为920MPa，室温塑性为4.2％。700℃抗拉强度为720MPa，700℃塑性为13.4％。
Claims (10)
1.一种预热压复合及包套热轧制备TiAl/Ti合金层状复合板材的方法，其特征在于一种预热压复合及包套热轧制备TiAl/Ti合金层状复合板材的方法具体是按以下步骤完成的：
一、原材料准备：准备TiAl合金；准备纯钛或钛合金；
步骤一中所述TiAl合金的名义化学成分为Ti-(40～44.5)Al-(0.5～10)X-(0.1～2)Z(at％)，其中X为beta相稳定元素，Z为微合金化元素；
步骤一中所述的TiAl合金是通过熔铸或高温锻造方法制备的；
步骤一中所述的纯钛或钛合金是通过熔铸或高温锻造方法制备的；
二、切割加工：
对步骤一准备的TiAl合金和纯钛或钛合金进行线切割和倒圆角，得到预制TiAl合金板坯和预制纯钛或钛合金板坯；所述预制TiAl合金板坯的表面光洁度为Ra6～Ra8；所述预制纯钛或钛合金板坯的表面光洁度为Ra6～Ra8；
步骤二中所述的预制TiAl合金板坯的长为10mm～500mm，宽为10mm～500mm，厚度为0.3mm～30mm；
步骤二中所述的预制纯钛或钛合金板坯的长为10mm～500mm，宽为10mm～500mm，厚度为0.3mm～30mm；
三、热压复合：将预制TiAl合金板坯与预制纯钛或钛合金板坯进行叠放；叠放方式为：以预制TiAl合金板坯/预制纯钛或钛合金板坯的方式交替叠放预制TiAl合金板坯和预制纯钛或钛合金板坯至2n+1层，得到最终堆叠板坯；其中，n为1～50的整数；最终堆叠板坯的两侧为预制TiAl合金板坯；将最终堆叠板坯置于石墨模具中，在室温及真空度为0.01Pa～1Pa下，将石墨模具真空脱气，然后以升温温度为10℃/min～200℃/min，将真空脱气后的石墨模具升温至1000℃～1300℃，在温度为1000℃～1300℃及压力为1MPa～200MPa下，将石墨模具在热压机上加热加压2min～180min，随炉冷却，得到预轧制复合坯料；
四、包套：
将步骤三得到的预轧制复合坯料放入包套中，再进行封焊，得到封焊后包有预轧制复合坯料的包套；
步骤四中所述的包套为不锈钢包套、纯钛包套或钛合金包套；
五、高温包套轧制：
将步骤四得到的封焊后包有预轧制复合坯料的包套放入加热炉中，再将加热炉从室温升温至1000℃～1350℃，再在温度为1000℃～1350℃下保温5min～120min，再将温度为1000℃～1350℃封焊后包有预轧制复合坯料的包套放置在轧机上，在轧制速率为0.01m/s～2.5m/s、道次变形量为5％～40％、轧制总变形量为30％～90％和道次回炉温度为1000℃～1350℃下，保温5min～60min的条件下进行轧制，得到轧件；再将轧件放置在温度为1000℃～1350℃的加热炉内，再关掉加热炉的电源，轧件自然冷至100℃～600℃，再将温度为100℃～600℃轧件从加热炉中取出，自然冷却至室温，得到包有预制板坯的包套轧件；
六、去除包套：
采用机械加工方法去除步骤五中得到的包有预制板坯的包套轧件的包套，得到TiAl/Ti合金层状复合板材。
2.根据权利要求1所述的一种预热压复合及包套热轧制备TiAl/Ti合金层状复合板材的方法，其特征在于步骤一中所述的beta相稳定元素为Mo、Cr、Nb、V、W、Fe和Mn中的一种或其中几种的混合。
3.根据权利要求1所述的一种预热压复合及包套热轧制备TiAl/Ti合金层状复合板材的方法，其特征在于步骤一中所述的微合金化元素为B、C和Y中的一种或其中几种的混合。
4.根据权利要求1所述的一种预热压复合及包套热轧制备TiAl/Ti合金层状复合板材的方法，其特征在于步骤五中将步骤四得到的封焊后包有预轧制复合坯料的包套放入加热炉中，再将加热炉从室温升温至1000℃～1350℃，再在温度为1000℃～1350℃下保温5min～100min，再将温度为1000℃～1350℃封焊后包有预轧制复合坯料的包套放置在轧机上，在轧制速率为0.05m/s～2.5m/s、道次变形量为5％～40％、轧制总变形量为30％～90％和道次回炉温度为1000℃～1350℃下，保温5min～50min的条件下进行轧制，得到轧件；再将轧件放置在温度为1000℃～1350℃的加热炉内，再关掉加热炉的电源，轧件自然冷至120℃～600℃，再将温度为120℃～600℃轧件从加热炉中取出，自然冷却至室温，得到包有预制板坯的包套轧件。
5.根据权利要求1所述的一种预热压复合及包套热轧制备TiAl/Ti合金层状复合板材的方法，其特征在于步骤五中将步骤四得到的封焊后包有预轧制复合坯料的包套放入加热炉中，再将加热炉从室温升温至1000℃～1350℃，再在温度为1000℃～1350℃下保温5min～80min，再将温度为1000℃～1350℃封焊后包有预轧制复合坯料的包套放置在轧机上，在轧制速率为0.1m/s～2.5m/s、道次变形量为5％～40％、轧制总变形量为30％～90％和道次回炉温度为1000℃～1350℃下，保温5min～45min的条件下进行轧制，得到轧件；再将轧件放置在温度为1000℃～1350℃的加热炉内，再关掉加热炉的电源，轧件自然冷至150℃～600℃，再将温度为150℃～600℃轧件从加热炉中取出，自然冷却至室温，得到包有预制板坯的包套轧件。
6.根据权利要求1所述的一种预热压复合及包套热轧制备TiAl/Ti合金层状复合板材的方法，其特征在于步骤五中将步骤四得到的封焊后包有预轧制复合坯料的包套放入加热炉中，再将加热炉从室温升温至1000℃～1350℃，再在温度为1000℃～1350℃下保温5min～75min，再将温度为1000℃～1350℃封焊后包有预轧制复合坯料的包套放置在轧机上，在轧制速率为0.1m/s～2.5m/s、道次变形量为5％～40％、轧制总变形量为30％～90％和道次回炉温度为1000℃～1350℃下，保温5min～40min的条件下进行轧制，得到轧件；再将轧件放置在温度为1000℃～1350℃的加热炉内，再关掉加热炉的电源，轧件自然冷至180℃～600℃，再将温度为180℃～600℃轧件从加热炉中取出，自然冷却至室温，得到包有预制板坯的包套轧件。
7.根据权利要求1所述的一种预热压复合及包套热轧制备TiAl/Ti合金层状复合板材的方法，其特征在于步骤五中将步骤四得到的封焊后包有预轧制复合坯料的包套放入加热炉中，再将加热炉从室温升温至1000℃～1350℃，再在温度为1000℃～1350℃下保温5min～70min，再将温度为1000℃～1350℃封焊后包有预轧制复合坯料的包套放置在轧机上，在轧制速率为0.1m/s～2.5m/s、道次变形量为5％～40％、轧制总变形量为30％～90％和道次回炉温度为1000℃～1350℃下，保温5min～40min的条件下进行轧制，得到轧件；再将轧件放置在温度为1000℃～1350℃的加热炉内，再关掉加热炉的电源，轧件自然冷至200℃～600℃，再将温度为200℃～600℃轧件从加热炉中取出，自然冷却至室温，得到包有预制板坯的包套轧件。
8.根据权利要求1所述的一种预热压复合及包套热轧制备TiAl/Ti合金层状复合板材的方法，其特征在于步骤三中叠放方式为：以预制TiAl合金板坯/预制纯钛或钛合金板坯的方式交替叠放预制TiAl合金板坯和预制纯钛或钛合金板坯至5层，得到最终堆叠板坯。
9.根据权利要求1所述的一种预热压复合及包套热轧制备TiAl/Ti合金层状复合板材的方法，其特征在于步骤三中叠放方式为：以预制TiAl合金板坯/预制纯钛或钛合金板坯的方式交替叠放预制TiAl合金板坯和预制纯钛或钛合金板坯至7层，得到最终堆叠板坯。
10.根据权利要求1所述的一种预热压复合及包套热轧制备TiAl/Ti合金层状复合板材的方法，其特征在于步骤三中将最终堆叠板坯置于石墨模具中，在室温及真空度为0.1Pa下，将石墨模具真空脱气，然后以升温温度为40℃/min，将真空脱气后的石墨模具升温至1200℃，在温度为1200℃及压力为50MPa下，将石墨模具在热压机上加热加压50min，随炉冷却，得到预轧制复合坯料。
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Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107460420A (zh) * | 2017-08-14 | 2017-12-12 | 河北工业大学 | 多层Ti6Al4V‑TiBw/Ti6Al4V复合材料的真空热轧方法 |
| CN108465818A (zh) * | 2018-02-22 | 2018-08-31 | 深圳万佳互动科技有限公司 | 一种颗粒增强金属复合材料 |
| CN109590329A (zh) * | 2018-12-11 | 2019-04-09 | 宜兴市惠华复合材料有限公司 | 一种复合金属带的生产方法 |
| CN110181227A (zh) * | 2019-05-14 | 2019-08-30 | 太原理工大学 | 一种三维层界面制备铝/镁/铝复合板的方法 |
| CN110496858A (zh) * | 2019-08-12 | 2019-11-26 | 北京科技大学 | 一种连续免焊包套热轧复合方法 |
| CN110643853A (zh) * | 2019-10-23 | 2020-01-03 | 太原理工大学 | 一种高强韧高稳定性TiAl-Ni合金板材的制备方法 |
| WO2021078225A1 (zh) * | 2019-10-23 | 2021-04-29 | 太原理工大学 | 一种脉冲电流辅助钛-TiAl复合板无包套轧制方法 |
| CN112916644A (zh) * | 2021-01-18 | 2021-06-08 | 中国航发北京航空材料研究院 | 一种包套叠轧制备TiAl合金板材的方法 |
| CN112959004A (zh) * | 2021-02-02 | 2021-06-15 | 湖南湘投金天科技集团有限责任公司 | 一种高强度钛合金封头及其制备方法 |
| CN113634989A (zh) * | 2021-05-13 | 2021-11-12 | 江苏大学 | 一种Zr-Ta纳米片增强Ti-Mo基复合材料及制备方法 |
| US20220023934A1 (en) * | 2019-05-23 | 2022-01-27 | Ihi Corporation | TiAl ALLOY MATERIAL, METHOD OF MANUFACTURING THE SAME, AND METHOD OF HOT FORGING TiAl ALLOY MATERIAL |
| CN114561529A (zh) * | 2022-03-09 | 2022-05-31 | 西部金属材料股份有限公司 | 一种Ti-Ni-Cr高硬度钛合金板材的制备方法 |
| CN114700697A (zh) * | 2022-04-21 | 2022-07-05 | 重庆三航新材料技术研究院有限公司 | 一种TiAl系层状复合板材制备方法 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4917858A (en) * | 1989-08-01 | 1990-04-17 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Method for producing titanium aluminide foil |
| JPH08187581A (ja) * | 1994-11-11 | 1996-07-23 | Sumitomo Metal Ind Ltd | チタンクラッド薄鋼板の製造方法 |
| CN1672918A (zh) * | 2005-04-19 | 2005-09-28 | 哈尔滨工业大学 | 一种TiAl金属间化合物－钛合金复合板材及其制备方法 |
| CN101011706A (zh) * | 2007-01-31 | 2007-08-08 | 哈尔滨工业大学 | 叠层轧制－扩散复合制备钛合金/TiAl合金复合板材的方法 |
| CN101011705A (zh) * | 2007-01-31 | 2007-08-08 | 哈尔滨工业大学 | 含元素钇的TiAl金属间化合物板材的制备方法 |
| CN101011740A (zh) * | 2007-01-31 | 2007-08-08 | 哈尔滨工业大学 | 一种预合金化粉末制备TiAl合金复合板材的方法 |
| CN101011739A (zh) * | 2007-01-31 | 2007-08-08 | 哈尔滨工业大学 | 一种用元素粉末制备TiAl合金复合板材的方法 |
-
2015
- 2015-09-16 CN CN201510589726.8A patent/CN105080999B/zh active Active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4917858A (en) * | 1989-08-01 | 1990-04-17 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Method for producing titanium aluminide foil |
| JPH08187581A (ja) * | 1994-11-11 | 1996-07-23 | Sumitomo Metal Ind Ltd | チタンクラッド薄鋼板の製造方法 |
| CN1672918A (zh) * | 2005-04-19 | 2005-09-28 | 哈尔滨工业大学 | 一种TiAl金属间化合物－钛合金复合板材及其制备方法 |
| CN101011706A (zh) * | 2007-01-31 | 2007-08-08 | 哈尔滨工业大学 | 叠层轧制－扩散复合制备钛合金/TiAl合金复合板材的方法 |
| CN101011705A (zh) * | 2007-01-31 | 2007-08-08 | 哈尔滨工业大学 | 含元素钇的TiAl金属间化合物板材的制备方法 |
| CN101011740A (zh) * | 2007-01-31 | 2007-08-08 | 哈尔滨工业大学 | 一种预合金化粉末制备TiAl合金复合板材的方法 |
| CN101011739A (zh) * | 2007-01-31 | 2007-08-08 | 哈尔滨工业大学 | 一种用元素粉末制备TiAl合金复合板材的方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| FANGTAO KONG ET AL.: "Interfacial microstructure and shear strength of Ti–6Al–4V_TiAl laminate composite sheet fabricated by hot packed rolling", 《MATERIAL & DESIGN》 * |
Cited By (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107460420A (zh) * | 2017-08-14 | 2017-12-12 | 河北工业大学 | 多层Ti6Al4V‑TiBw/Ti6Al4V复合材料的真空热轧方法 |
| CN108465818A (zh) * | 2018-02-22 | 2018-08-31 | 深圳万佳互动科技有限公司 | 一种颗粒增强金属复合材料 |
| CN108465818B (zh) * | 2018-02-22 | 2020-02-04 | 北京机电工程总体设计部 | 一种颗粒增强金属复合材料 |
| CN109590329A (zh) * | 2018-12-11 | 2019-04-09 | 宜兴市惠华复合材料有限公司 | 一种复合金属带的生产方法 |
| CN110181227B (zh) * | 2019-05-14 | 2021-11-30 | 太原理工大学 | 一种三维层界面制备铝/镁/铝复合板的方法 |
| CN110181227A (zh) * | 2019-05-14 | 2019-08-30 | 太原理工大学 | 一种三维层界面制备铝/镁/铝复合板的方法 |
| US20220023934A1 (en) * | 2019-05-23 | 2022-01-27 | Ihi Corporation | TiAl ALLOY MATERIAL, METHOD OF MANUFACTURING THE SAME, AND METHOD OF HOT FORGING TiAl ALLOY MATERIAL |
| CN110496858A (zh) * | 2019-08-12 | 2019-11-26 | 北京科技大学 | 一种连续免焊包套热轧复合方法 |
| CN110496858B (zh) * | 2019-08-12 | 2020-11-17 | 北京科技大学 | 一种连续免焊包套热轧复合方法 |
| GB2600889A (en) * | 2019-10-23 | 2022-05-11 | Univ Taiyuan Technology | Pulse current-assisted uncanned rolling method for titanium-tial composite plate |
| CN110643853B (zh) * | 2019-10-23 | 2021-07-27 | 太原理工大学 | 一种高强韧高稳定性TiAl-Ni合金板材的制备方法 |
| WO2021078225A1 (zh) * | 2019-10-23 | 2021-04-29 | 太原理工大学 | 一种脉冲电流辅助钛-TiAl复合板无包套轧制方法 |
| CN110643853A (zh) * | 2019-10-23 | 2020-01-03 | 太原理工大学 | 一种高强韧高稳定性TiAl-Ni合金板材的制备方法 |
| GB2600889B (en) * | 2019-10-23 | 2023-08-23 | Univ Taiyuan Technology | Pulse current assisted uncanned rolling method for titanium-tial composite plates |
| US11975370B2 (en) | 2019-10-23 | 2024-05-07 | Taiyuan University Of Technology | Pulse current assisted uncanned rolling method for titanium-TiAl composite plates |
| CN112916644A (zh) * | 2021-01-18 | 2021-06-08 | 中国航发北京航空材料研究院 | 一种包套叠轧制备TiAl合金板材的方法 |
| CN112959004A (zh) * | 2021-02-02 | 2021-06-15 | 湖南湘投金天科技集团有限责任公司 | 一种高强度钛合金封头及其制备方法 |
| CN113634989A (zh) * | 2021-05-13 | 2021-11-12 | 江苏大学 | 一种Zr-Ta纳米片增强Ti-Mo基复合材料及制备方法 |
| CN113634989B (zh) * | 2021-05-13 | 2022-11-04 | 江苏大学 | 一种Zr-Ta纳米片增强Ti-Mo基复合材料及制备方法 |
| CN114561529A (zh) * | 2022-03-09 | 2022-05-31 | 西部金属材料股份有限公司 | 一种Ti-Ni-Cr高硬度钛合金板材的制备方法 |
| CN114700697A (zh) * | 2022-04-21 | 2022-07-05 | 重庆三航新材料技术研究院有限公司 | 一种TiAl系层状复合板材制备方法 |
| CN114700697B (zh) * | 2022-04-21 | 2023-07-07 | 重庆三航新材料技术研究院有限公司 | 一种TiAl系层状复合板材制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN105080999B (zh) | 2017-08-25 |
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