CN106756693A - 一种Ti60钛合金近β热处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种Ti60钛合金近β热处理方法，包括以下步骤：步骤1、将坯料在油压机上进行等温锻造形成锻件，所述等温锻造技术要求如下：模具温度930℃～1000℃、坯料加热温度为β转变温度以下30℃～60℃、变形速率0.1～0.5mm/s、变形量30％～70％；步骤2、将所述锻件进行固溶时效处理，将所述锻件加热至β转变温度以下10℃～30℃，并保温1h～4h后出炉油冷；步骤3、将所述锻件加热至680℃～720℃，并保温6h～10h后空冷。

Description

一种Ti60钛合金近β热处理方法

技术领域

本发明涉及钛合金热加工技术领域。

背景技术

近些年航空发动机的压气机的工作温度已达或超过600℃，目前投入使用的高温钛合金有英国的IN1834合金，美国的Ti-1100合金和俄罗斯的BT18Y合金，为满足我国航空发动机提高推重比的需求，研制满足600℃条件下使用的高温钛合金锻件已迫在眉睫。

Ti60钛合金是一种Ti-Al-Sn-Zr-Mo-Nb-Ta-Si系多元复合强化的近α型高温钛合金，它是我国自行设计研制的具有自主知识产权的600℃高温钛合金，该合金应用高合金化、微合金化和复合强化方式，在Ti-Al-Sn-Zr的基础上以同时加入一定量的Ta、Nb和Mo三种同晶型高熔点的稳定元素，通过这三种元素与α稳定元素Al、Sn和Zr等合金元素之间切当搭配和共同合作，使合金成为集细晶强化、固溶强化和第二相(α2和硅化物)弥散强化于一身的多元复合强化的一种热强钛合金。此合金锻件技术条件要求的显微组织为三态组织，表达式为(α等+α条+β转)，其中α等含量10～20％，α条含量60～70％，且混乱交织。前期此合金锻件前期采用近β等温锻造制备，主要是将坯料加热至β相变点下10～30℃后锻造变形，相变点下30～50℃热处理，以期得到三态显微组织。但是因在锻造过程不同部位变形量不同，导致最终锻件不同部位等轴α相(α等)的含量不一致，实际生产出的锻件，部分位置等轴α含量达到40％，不能达到锻件技术条件的要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：通过热处理新的热处理方法，提供显微组织为三态组织的Ti60钛合金盘类锻件。

本发明的技术方案是：

一种Ti60钛合金近β热处理方法，包括以下步骤：

步骤1、将坯料在油压机上进行等温锻造形成锻件，所述等温锻造技术要求如下：模具温度930℃～1000℃、坯料加热温度为β转变温度以下30℃～60℃、变形速率0.1～0.5mm/s、变形量30％～70％；

步骤2、将所述锻件进行固溶时效处理，将所述锻件加热至β转变温度以下10℃～30℃，并保温1h～4h后出炉油冷；

步骤3、将所述锻件加热至680℃～720℃，并保温6h～10h后空冷。

本发明的有益效果是：本发明通过采用将相变点下30～60℃等温锻造，相变点下10～30℃热处理的方法制备Ti60合金锻件，通过所述工艺制备Ti60钛合金锻件的显微组织为三态组织，其中等轴α含量(α等)含量10～20％，条状α(α条)含量60～70％，且混乱交织，所述锻件可以满足Ti60合金锻件技术条件对显微组织的要求。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明进行进一步的详细说明。

某Ti60钛合金发动机压气机盘锻件，锻件重量90.8Kg，锻件轮廓尺寸： Ti60钛合金β转变温度：1050℃，选用的Ti60钛合金棒材。

首先将上述Ti60钛合金棒材加热至1000℃后经改锻、镦饼和冲孔制成环坯，每火次变形量40％；然后将环坯加热至990℃后在等温环境下等温锻造成锻坯，等温锻造过程中技术要求如下：模具温度960℃、变形量60％、模锻变形速率：0.5mm/s，锻后空冷；最后将所述锻件进行1030℃的固溶和700℃的时效热处理后得到Ti60钛合金锻件。经本发明制备的Ti60钛合金锻件的显微组织为三态组织，其中初生α含量(α_等)含量15％，条状α(α_条)含量65％，且混乱交织，所述锻件可以满足Ti60合金锻件对显微组织的要求。

Claims (1)

1.一种Ti60钛合金近β热处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、将坯料在油压机上进行等温锻造形成锻件，所述等温锻造技术要求如下：模具温度930℃～1000℃、坯料加热温度为β转变温度以下30℃～60℃、变形速率0.1～0.5mm/s、变形量30％～70％；

步骤2、将所述锻件进行固溶时效处理，将所述锻件加热至β转变温度以下10℃～30℃，并保温1h～4h后出炉油冷；

步骤3、将所述锻件加热至680℃～720℃，并保温6h～10h后空冷。