CN110079753A - 一种消除TiAl合金残余片层的锻造方法 - Google Patents

一种消除TiAl合金残余片层的锻造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110079753A
CN110079753A CN201910334041.7A CN201910334041A CN110079753A CN 110079753 A CN110079753 A CN 110079753A CN 201910334041 A CN201910334041 A CN 201910334041A CN 110079753 A CN110079753 A CN 110079753A
Authority
CN
China
Prior art keywords
forging
alloy
lamella
remnants
tial alloy
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201910334041.7A
Other languages
English (en)
Inventor
程亮
陈逸
张帅今
卢雅琳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jiangsu University of Technology
Original Assignee
Jiangsu University of Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jiangsu University of Technology filed Critical Jiangsu University of Technology
Priority to CN201910334041.7A priority Critical patent/CN110079753A/zh
Publication of CN110079753A publication Critical patent/CN110079753A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
    • C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
    • C22F1/04—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
    • 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
    • C22F1/183—High-melting or refractory metals or alloys based thereon of titanium or alloys based thereon

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Forging (AREA)

Abstract

本发明属于锻造技术领域，具体涉及一种消除TiAl合金残余片层的锻造方法，所述方法包括以下步骤：(1)将TiAl合金加热至单相区并保温；(2)对合金进行淬火处理；(3)将合金加热至1100‑1250℃，随后进行锻造，锻坯的变形速率为10‑3‑10‑1S‑1，锻造结束后对锻件空冷或再结晶退火。该方法可以使得合金残余片层最大程度的减少，使组织均匀化，消除力学性能的不均匀性。

Description

一种消除TiAl合金残余片层的锻造方法
技术领域
本发明属于锻造技术领域，具体涉及一种消除TiAl合金残余片层的锻造方法。
背景技术
TiAl合金的密度低，强度比高，其具有良好的抗腐蚀性能，在高温下表现出优异的性能，因此大量运用于飞机上的低压涡轮叶片、机匣等。
传统锻造TiAl合金的方法为：将坯料加热至一定的温度，直接进行锻造，由于TiAl合金本身的脆性，一般采用单向镦粗的方式进行锻造。而TiAl合金一般由各向异性显著的片层团构成，在单向镦粗的条件下，即使变形量很大也不能获得完全的再结晶组织，从而导致锻造后的TiAl合金坯料中含有大量的残余片层团，这些残余片层会导致组织与性能的不均匀性。研究表明，TiAl合金锻坯中的残余片层只能经过高温退火才能被消除。而过高的温度使得晶粒显著长大、或显微组织发生明显改变，从而不利于后续的二次加工。
发明内容
本发明提供了一种消除TiAl合金残余片层的锻造方法，采用该方法可以使得合金残余片层最大程度的减少，使组织均匀化，消除力学性能的不均匀性。其技术方案如下：
一种消除TiAl合金残余片层的锻造方法，包括以下步骤：
(1)将TiAl合金加热至单相区并保温；
(2)对合金进行淬火处理；
(3)将合金加热至1100-1250℃，随后进行锻造，锻坯的变形速率为10-3-10-1S-1，锻造结束后对锻件空冷或再结晶退火。
优选的，步骤(1)中所述单相区为α或β单相区。
优选的，步骤(2)中淬火方式为油淬。
优选的，步骤(3)中锻坯的总变形量为60-75％。
上述方法通过单相区淬火的方式获得亚稳态组织，从而抑制片层团的形成。然后通过锻造过程的热-力耦合作用，在相变的辅助下有效破碎铸态晶粒，达到细化晶粒、消除残余片层的目的。
采用上述方案，本发明具有以下优点：
针对传统的TiAl锻造方法难以消除合金中的残余片层问题，本发明合金在锻造之前将合金加热至α或β单相区，并且保温一定的时间，随后立即进行淬火处理，从而获得亚稳组织。随后将锻坯加热至1100℃～1250℃进行锻造，从而最大程度地消除残余片层。经本发明的锻造之后，能够消除TiAl合金的残余片层，使组织均匀化，从而避免了TiAl合金锻坯力学性能的不均匀性。
附图说明
图1为片层组织Ti-43.5Al-8Nb-0.2B合金直接在1100℃锻造至65％压下量时的显微组织图；
图2为片层组织Ti-43.5Al-8Nb-0.2B合金经实施例1中方法锻造至65％压下量时的显微组织图；
图3为片层组织Ti-43.5Al-8Nb-0.2B合金直接在1200℃锻造至65％压下量时的显微组织图；
图4为片层组织Ti-43.5Al-8Nb-0.2B合金经实施例2中方法锻造至65％压下量时的显微组织图。
具体实施方式
以下实施例中的实验方法如无特殊规定，均为常规方法，所涉及的实验试剂及材料如无特殊规定均为常规生化试剂和材料。
实施例1
本实施例采用的TiAl合金成分为Ti-43.5Al-8Nb-0.2B(at.％)。
具体的消除残余片层的锻造方法为：
(1)将坯料放入电阻炉中升温至1300℃，升温速率为10℃/min，当温度达到1300℃后保温1小时；
(2)保温结束后将坯料油淬至室温；
(3)将淬火后的铸锭进行包套处理，然后放入电阻炉中加热至1100℃，保温至温度均匀后取出进行锻造，锻坯的变形速率为10-3s-1，锻坯的总变形量为65％；
(4)将锻造后的锻件空冷至室温。
为了验证本实施例锻造方法的有效性，取相同的合金，直接放入电阻炉中进行1100℃的锻造，合金的显微组织如图1所示。图2为经本实施例方法锻造后合金的显微组织。从图中可以明显发现，图1普通锻造后的TiAl合金中残余片层大量存在，而经过本实施例锻造的TiAl合金中粗大的残余片层被大量消除。
实施例2
本实施例采用的TiAl合金成分为Ti-43.5Al-8Nb-0.2B(at.％)。
具体的消除残余片层的锻造方法为：
(1)将坯料放入电阻炉中升温至1300℃，升温速率为10℃/min，当温度达到1300℃后保温1小时；
(2)保温结束后将坯料油淬至室温；
(3)将淬火后的铸锭进行包套处理，然后放入电阻炉中加热至1200℃，保温至温度均匀后取出进行锻造，锻坯的变形速率为10-3s-1，锻坯的总变形量为65％；
(4)将锻造后的锻件空冷至室温。
为了验证本实施例锻造方法的有效性，取相同的合金，直接放入电阻炉中进行1200℃的锻造，合金的显微组织如图3所示。图4为经本实施例方法锻造后合金的显微组织。从图中可以明显发现，图3普通锻造后的TiAl合金中残余片层大量存在，而经过本实施例锻造的TiAl合金中粗大的残余片层被全部消除。
对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种消除TiAl合金残余片层的锻造方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)将TiAl合金加热至单相区并保温；
(2)对合金进行淬火处理；
(3)将合金加热至1100-1250℃，随后进行锻造，锻坯的变形速率为10-3-10-1S-1，锻造结束后对锻件空冷或再结晶退火。
2.根据权利要求1所述的消除TiAl合金残余片层的锻造方法，其特征在于：步骤(1)中所述单相区为α或β单相区。
3.根据权利要求1所述的消除TiAl合金残余片层的锻造方法，其特征在于：步骤(2)中淬火方式为油淬。
4.根据权利要求1所述的消除TiAl合金残余片层的锻造方法，其特征在于：步骤(3)中锻坯的总变形量为60-75％。
CN201910334041.7A 2019-04-24 2019-04-24 一种消除TiAl合金残余片层的锻造方法 Pending CN110079753A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910334041.7A CN110079753A (zh) 2019-04-24 2019-04-24 一种消除TiAl合金残余片层的锻造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910334041.7A CN110079753A (zh) 2019-04-24 2019-04-24 一种消除TiAl合金残余片层的锻造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110079753A true CN110079753A (zh) 2019-08-02

Family

ID=67416548

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910334041.7A Pending CN110079753A (zh) 2019-04-24 2019-04-24 一种消除TiAl合金残余片层的锻造方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110079753A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112048690A (zh) * 2020-07-30 2020-12-08 西北工业大学 一种控制TiAl合金细晶组织的形变热处理方法
CN116590637A (zh) * 2023-04-21 2023-08-15 武汉理工大学 一种改善铸造TiAl合金组织性能的方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1752265A (zh) * 2005-10-26 2006-03-29 北京科技大学 一种细化TiAl合金铸锭显微组织的热加工工艺
JP2007009287A (ja) * 2005-06-30 2007-01-18 Daido Steel Co Ltd チタン合金素材の製造方法
CN103757578A (zh) * 2014-01-24 2014-04-30 中国科学院金属研究所 一种γ-TiAl合金细小全片层组织制备方法
CN107904530A (zh) * 2017-12-05 2018-04-13 北京科技大学 一种细化TiAl合金全片层团尺寸的热处理方法
CN109554639A (zh) * 2018-12-14 2019-04-02 陕西科技大学 一种高铌TiAl合金片层结构细化的方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007009287A (ja) * 2005-06-30 2007-01-18 Daido Steel Co Ltd チタン合金素材の製造方法
CN1752265A (zh) * 2005-10-26 2006-03-29 北京科技大学 一种细化TiAl合金铸锭显微组织的热加工工艺
CN103757578A (zh) * 2014-01-24 2014-04-30 中国科学院金属研究所 一种γ-TiAl合金细小全片层组织制备方法
CN107904530A (zh) * 2017-12-05 2018-04-13 北京科技大学 一种细化TiAl合金全片层团尺寸的热处理方法
CN109554639A (zh) * 2018-12-14 2019-04-02 陕西科技大学 一种高铌TiAl合金片层结构细化的方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112048690A (zh) * 2020-07-30 2020-12-08 西北工业大学 一种控制TiAl合金细晶组织的形变热处理方法
CN112048690B (zh) * 2020-07-30 2021-12-17 西北工业大学 一种控制TiAl合金细晶组织的形变热处理方法
CN116590637A (zh) * 2023-04-21 2023-08-15 武汉理工大学 一种改善铸造TiAl合金组织性能的方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106834990B (zh) 一种提高镍铁铬基变形高温合金高温拉伸塑性的热处理工艺
CN113235030B (zh) 一种大规格gh4169高温合金棒材的制备方法
CN100584963C (zh) 奥氏体不锈钢黑皮锻件锻后固溶处理工艺
CN105714223A (zh) 一种Al-Zn-Mg-Cu-Zr铝合金的均匀化热处理方法
CN107916384B (zh) 一种利用自由锻锤提高Ti80钛合金组织均匀细化锻造方法
CN107385369A (zh) 一种gh4698盘锻件晶粒尺寸控制与力学性能调节的方法
CN106756582A (zh) 一种金属间化合物增强型低膨胀合金及制备方法
CN109439961A (zh) 一种高温合金丝材及其制备方法
CN110079753A (zh) 一种消除TiAl合金残余片层的锻造方法
CN107937850B (zh) 一种通过热处理提升镍基合金锻件组织均匀性的方法
CN106939396B (zh) 一种获得镍铁铬基变形高温合金弯曲锯齿晶界的热处理工艺
CN100590210C (zh) 一种提高γ＇沉淀强化型铁基合金中孪晶界数量的工艺方法
CN108385045B (zh) 一种控制IN718合金均匀析出δ相的热处理方法
CN102220459B (zh) 降低透平叶片韧脆转变温度和晶间断裂比的热处理工艺
CN104099456A (zh) 9Cr18MoV钢锻件的锻造及热处理方法
US11306595B2 (en) Wrought root blade manufacture methods
CN115287427B (zh) 一种Fe-Ni-Co基高温合金GH907合金棒材制备方法
CN110699531A (zh) 高温合金机械热处理的方法
CN114346141B (zh) 一种制备弱α织构钛合金锻件的多段热加工方法
CN106086734A (zh) 2618a铝合金叶轮锻件的锻造方法
CN107447088B (zh) 一种改善马氏体型耐热钢10Cr11Co3W3NiMoVNbNB铸锭高温成形性技术
CN108441617A (zh) 一种30Cr2Ni4MoV钢低压转子的预备热处理方法
CN104694864A (zh) 一种马氏体型α-β两相钛合金的改锻方法
EP3006589B1 (en) Production method for alloy 690 ordered alloy of improved thermal conductivity, and alloy 690 ordered alloy produced thereby
EP3228725B1 (en) Method for manufacturing alloy 690 ordered alloy with improved thermal conductivity

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20190802