CN106367703A - Tc4钛合金锻件的热处理工艺 - Google Patents

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王骏
刘智
许亮
徐慕凡
李姚君
丁佐军
郑卓
郜均虎
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    • C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
    • C22F1/16—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of other metals or alloys based thereon
    • C22F1/18—High-melting or refractory metals or alloys based thereon
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Abstract

TC4钛合金锻件的热处理工艺，对传统普通退火的处理工艺进行改进，采用在TC4钛合金锻件相变点之下50℃左右温度下进行固溶处理，冷却方式为水冷，固溶处理后进行760℃～780℃退火，退火空冷后，增加530±10℃下不低于6h时效处理。本发明有效解决了TC4钛合金锻件传统普通退火热处理工艺汇总中初生α相过多、高温持久性能不合格、室温强度过低的问题。

Description

TC4钛合金锻件的热处理工艺
技术领域
本发明涉及热处理工艺技术领域，具体涉及TC4钛合金锻件的热处理工艺。
背景技术
目前TC4钛合金锻件的主流热处理工艺是800℃左右的进行的普通退火，根据不同的强度要求在此温度范围内进行微调，由于TC4钛合金材料属于高铝当量α-β型钛合金，初生α相含量在普通退火后占比较大(实际生产中达到52％～63％)，故这种采用普通退火的热处理工艺存在如下缺陷：一是此种热处理工艺强度随温度的下降而升高，但是高温持久性能呈下降趋势，经检测，在400℃(570MPa)下的持久时间小于65h，达不到不小于100h的标准要求；二是检测后塑性指标超过标准要求100％～130％，锻件塑性过高，强度在850MPa～880MPa之间，不符合实际使用需求。
发明内容
本申请人针对现有技术中的上述缺点进行改进，提供一种TC4钛合金锻件的热处理工艺，其有效解决了TC4钛合金锻件传统普通退火热处理工艺汇总中初生α相过多、高温持久性能不合格、室温强度过低的问题。
本发明的技术方案如下：
TC4钛合金锻件的热处理工艺，包含以下步骤：
第一步，TC4钛合金锻件尺寸为φ1012*φ870*230，原材料棒材350圆，相变点1001℃，在TC4钛合金锻件的锻造成形过程中，使TC4钛合金锻件轧环成形后的锻件四面见光，单边留3mm～4mm余量；
第二步，固溶处理：第一步中获得的锻件空冷后取样，取样后将锻件样品装入炉内，装料时炉内为室温，加热炉升温至950℃，均热后保温140min，然后入水冷却，水温为室温，转移时间不超过30s；
第三步，进行760℃普通退火，均热后保温140min，然后空冷；
第四步，在530±10℃下进行时效处理，保温时间不低于6h。
其进一步技术方案为：
所述第四步中，保温时间为8h。
本发明的技术效果：
本发明对TC4钛合金锻件传统普通退火的处理工艺进行改进，采用在TC4钛合金锻件相变点之下50℃左右温度下进行固溶处理，冷却方式为水冷，固溶处理后进行760℃～780℃退火，相对于传统800℃左右的退火处理，调低了退火处理温度，能够有效避免退火过程中α相聚集长大造成室温强度降低，退火冷却后，增加530±10℃下时效处理，有利于提高锻件高温状态下组织稳定性。
具体实施方式
下面说明本发明的具体实施方式。
本发明所述TC4钛合金锻件的热处理工艺，包含以下步骤：
第一步，TC4钛合金锻件尺寸为φ1012*φ870*230，原材料棒材350圆，相变点1001℃，在TC4钛合金锻件的锻造成形过程中，使TC4钛合金锻件轧环成形后的锻件四面见光，单边留3mm～4mm余量；
第二步，固溶处理：对第一步中获得的锻件空冷后取样，取样后将锻件样品装入炉内，装料时炉内为室温，加热炉升温至950℃，均热后保温140min，然后入水冷却，水温为室温，转移时间不超过30s；
第三步，进行760℃～780℃普通退火，均热后保温140min，然后空冷；
第四步，在530±10℃下进行时效处理，保温时间不低于6h，优选地，所述第四步中，保温时间为8h。
经过本发明所述热处理工艺后，对TC4钛合金锻件理化检测后，性能如下：
1、室温强度在980MPa～995MPa；
2、断面收缩率为37％～45％，延伸率为14％～16％；
3、400℃(570MPa)下高温持久154h～173h；
4、初生α相含量从63％下降到48％。
以上描述是对本发明的解释，不是对发明的限定，本发明所限定的范围参见权利要求，在本发明的保护范围之内，可以作任何形式的修改。

Claims (2)

1.TC4钛合金锻件的热处理工艺，其特征在于，包含以下步骤：
第一步，TC4钛合金锻件尺寸为φ1012*φ870*230，原材料棒材350圆，相变点1001℃，在TC4钛合金锻件的锻造成形过程中，使TC4钛合金锻件轧环成形后的锻件四面见光，且单边留3mm～4mm余量；
第二步，固溶处理：第一步中获得的锻件空冷后取样，取样后将锻件样品装入炉内，装料时炉内为室温，加热炉升温至950℃，均热后保温140min，然后入水冷却，水温为室温，转移时间不超过30s；
第三步，进行760℃～780℃普通退火，均热后保温140min，然后空冷；
第四步，在530±10℃下进行时效处理，保温时间不低于6h。
2.按权利要求1所述的TC4钛合金锻件的热处理工艺，其特征在于：所述第四步中，保温时间为8h。
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