CN111926274B - 一种提高ti6242钛合金抗蠕变性能的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种提高TI6242钛合金抗蠕变性能的制造方法，首先通过对冲孔压平以及环轧整平过程中温度和时间的控制，然后通过热处理模拟，可以根据不同客户的需要选定初生α相含量在25％‑40％内对应的热处理温度作为最合适的固溶温度，接着采用该固溶温度进行固溶和时效处理，提高了TI6242钛合金的高温抗蠕变性能，使得高温蠕变塑性应变下降至0.1％以下，既能够满足不同客户的产品性能要求，又节约了成本。

Description

一种提高TI6242钛合金抗蠕变性能的制造方法
技术领域
本发明涉及环锻件的加工处理领域，特别是涉及一种提高TI6242钛合金抗蠕变性能的制造方法。
背景技术
在现有的Ti6242环形件生产工艺中，通常是在相变点30-50℃以下进行加热，经过多火次轧制变形，然后进行整形，得到符合尺寸要求的产品，最后按照材料标准进行固溶和时效热处理。但热处理温度的可选区间较大，易导致产品性能不稳定；且不同客户的抗蠕变性能要求不一致，若按照现有的可选区间温度范围进行热处理，则无法满足不同客户对产品性能的要求。
发明内容
为解决上述问题，本发明提出了一种提高TI6242钛合金抗蠕变性能的制造方法。
本发明的主要内容包括：
一种提高TI6242钛合金抗蠕变性能的制造方法，包括如下步骤：
S1.下料：根据产品尺寸选择棒料尺寸，并按规格切割，得到坯料；
S2.冲孔压平：在坯料表面涂抹防氢涂料，采用燃气锻造炉对坯料进行加热升温至941-964℃，保温1.5至3小时，然后将坯料由燃气锻造炉中取出并运输至3000T压机，转移时间控制在45s内，对坯料进行墩粗、冲圆孔，操作时间在180s内；得到已冲孔的环件产品；
S3.环轧整平：在已冲孔的环件产品表面涂抹防氢涂料，采用燃气锻造炉对已冲孔的环件产品进行加热升温至941-964℃，保温0.5至2小时，得到环锻件，然后将环锻件从燃气锻造炉内取出并转移至R350环轧机上，转移时间控制在45s内；采用R350环轧机对环锻件进行多火次轧制，每火的操作时间在120s内；得到锻后零件；
S4.初生α相测定：采用试验炉对锻后零件进行固溶热处理模拟，并对固溶热处理模拟后的试样进行取样微观分析，测定微观组织中的初生α相含量，选择初生α相含量在25％-40％的固溶温度作为选定的热处理温度T；
S5.固溶热处理：在锻后零件表面涂抹防氢涂料，采用燃气热处理炉对锻后零件加热至选定的热处理温度T，保温1至1.5小时，然后将锻后零件由燃气热处理炉内取出并转移至冷却台进行空冷，转移时间控制在60s内；
S6.沉淀热处理：将固溶热处理后的锻后零件在燃气热处理炉内加热至585-601℃，保温7.75至8.25小时，然后将锻后零件转移至冷却台进行空冷，转移时间控制在60s内；得到产品；
S7.性能测试：对产品进行高温拉伸、高温蠕变以及微观组织测试。
优选的，步骤S3中，采用R350环轧机对环锻件进行多火次轧制，每火的轧制量在20％-35％。
优选的，步骤S3中，采用R350环轧机对环锻件进行多火次轧制，每火的环轧进给率控制在0.6至1.3mm/s。
优选的，步骤S2、S3和S5中防氢涂料的厚度为0.5mm。
本发明的有益效果在于：本发明提出了一种提高TI6242钛合金抗蠕变性能的制造方法，首先通过对冲孔压平以及环轧整平过程中温度和时间的控制，然后通过热处理模拟，可以根据不同客户的需要选定初生α相含量在25％-40％内对应的热处理温度作为最合适的固溶温度，接着采用该固溶温度进行固溶和时效处理，提高了TI6242钛合金的高温抗蠕变性能，使得高温蠕变塑性应变下降至0.1％以下，既能够满足不同客户的产品性能要求，又节约了成本。
具体实施方式
以下将对本发明所保护的技术方案做具体说明。
实施例一
一种提高TI6242钛合金抗蠕变性能的制造方法，包括如下步骤：
S1.下料：根据产品尺寸选择棒料尺寸，并按规格切割，得到坯料；
S2.冲孔压平：在坯料表面涂抹钛合金环锻件标准防氢涂料，该防氢涂料的厚度为0.5mm，采用燃气锻造炉对坯料进行加热升温至941℃，保温3小时，然后将坯料由燃气锻造炉中取出并运输至3000T压机，转移时间控制在45s内，对坯料进行墩粗、冲圆孔，操作时间在180s内；得到已冲孔的环件产品；
S3.环轧整平：在已冲孔的环件产品表面涂抹钛合金环锻件标准防氢涂料，该防氢涂料的厚度为0.5mm；采用燃气锻造炉对已冲孔的环件产品进行加热升温至941℃，保温2小时，得到环锻件，然后将环锻件从燃气锻造炉内取出并转移至R350环轧机上，转移时间控制在45s内；采用R350环轧机对环锻件进行多火次轧制，每火的轧制量在20％，每火的环轧进给率控制在1.3mm/s，且每火的操作时间在120s内；得到锻后零件；
S4.初生α相测定：采用试验炉对锻后零件进行固溶热处理模拟，并对固溶热处理模拟后的试样进行取样微观分析，测定微观组织中的初生α相含量，选择初生α相含量在25％的固溶温度作为选定的热处理温度T；
S5.固溶热处理：在锻后零件表面涂抹钛合金环锻件标准防氢涂料，该防氢涂料的厚度为0.5mm，采用燃气热处理炉对锻后零件加热至选定的热处理温度T，保温1.5小时，然后将锻后零件由燃气热处理炉内取出并转移至冷却台进行空冷，转移时间控制在60s内；
S6.沉淀热处理：将固溶热处理后的锻后零件在燃气热处理炉内加热至585℃，保温8.25小时，然后将锻后零件转移至冷却台进行空冷，转移时间控制在60s内；得到产品；
S7.性能测试：对产品进行高温拉伸、高温蠕变以及微观组织测试。
实施例二
一种提高TI6242钛合金抗蠕变性能的制造方法，包括如下步骤：
S1.下料：根据产品尺寸选择棒料尺寸，并按规格切割，得到坯料；
S2.冲孔压平：在坯料表面涂抹钛合金环锻件标准防氢涂料，该防氢涂料的厚度为0.5mm，采用燃气锻造炉对坯料进行加热升温至964℃，保温1.5小时，然后将坯料由燃气锻造炉中取出并运输至3000T压机，转移时间控制在45s内，对坯料进行墩粗、冲圆孔，操作时间在180s内；得到已冲孔的环件产品；
S3.环轧整平：在已冲孔的环件产品表面涂抹钛合金环锻件标准防氢涂料，该防氢涂料的厚度为0.5mm；采用燃气锻造炉对已冲孔的环件产品进行加热升温至964℃，保温0.5小时，得到环锻件，然后将环锻件从燃气锻造炉内取出并转移至R350环轧机上，转移时间控制在45s内；采用R350环轧机对环锻件进行多火次轧制，每火的轧制量在35％，每火的环轧进给率控制在0.6mm/s，且每火的操作时间在120s内；得到锻后零件；
S4.初生α相测定：采用试验炉对锻后零件进行固溶热处理模拟，并对固溶热处理模拟后的试样进行取样微观分析，测定微观组织中的初生α相含量，选择初生α相含量在40％的固溶温度作为选定的热处理温度T；
S5.固溶热处理：在锻后零件表面涂抹钛合金环锻件标准防氢涂料，该防氢涂料的厚度为0.5mm，采用燃气热处理炉对锻后零件加热至选定的热处理温度T，保温1小时，然后将锻后零件由燃气热处理炉内取出并转移至冷却台进行空冷，转移时间控制在60s内；
S6.沉淀热处理：将固溶热处理后的锻后零件在燃气热处理炉内加热至601℃，保温7.75小时，然后将锻后零件转移至冷却台进行空冷，转移时间控制在60s内；得到产品；
S7.性能测试：对产品进行高温拉伸、高温蠕变以及微观组织测试。
实施例三
一种提高TI6242钛合金抗蠕变性能的制造方法，包括如下步骤：
S1.下料：根据产品尺寸选择棒料尺寸，并按规格切割，得到坯料；
S2.冲孔压平：在坯料表面涂抹钛合金环锻件标准防氢涂料，该防氢涂料的厚度为0.5mm，采用燃气锻造炉对坯料进行加热升温至955℃，保温2.5小时，然后将坯料由燃气锻造炉中取出并运输至3000T压机，转移时间控制在45s内，对坯料进行墩粗、冲圆孔，操作时间在180s内；得到已冲孔的环件产品；
S3.环轧整平：在已冲孔的环件产品表面涂抹钛合金环锻件标准防氢涂料，该防氢涂料的厚度为0.5mm；采用燃气锻造炉对已冲孔的环件产品进行加热升温至955℃，保温1小时，得到环锻件，然后将环锻件从燃气锻造炉内取出并转移至R350环轧机上，转移时间控制在45s内；采用R350环轧机对环锻件进行多火次轧制，每火的轧制量在25％，每火的环轧进给率控制在0.9mm/s，且每火的操作时间在120s内；得到锻后零件；
S4.初生α相测定：采用试验炉对锻后零件进行固溶热处理模拟，并对固溶热处理模拟后的试样进行取样微观分析，测定微观组织中的初生α相含量，选择初生α相含量在35％的固溶温度作为选定的热处理温度T；
S5.固溶热处理：在锻后零件表面涂抹钛合金环锻件标准防氢涂料，该防氢涂料的厚度为0.5mm，采用燃气热处理炉对锻后零件加热至选定的热处理温度T，保温1。5小时，然后将锻后零件由燃气热处理炉内取出并转移至冷却台进行空冷，转移时间控制在60s内；
S6.沉淀热处理：将固溶热处理后的锻后零件在燃气热处理炉内加热至593℃，保温8小时，然后将锻后零件转移至冷却台进行空冷，转移时间控制在60s内；得到产品；
S7.性能测试：对产品进行高温拉伸、高温蠕变以及微观组织测试。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书的内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (4)

1.一种提高TI6242钛合金抗蠕变性能的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1.下料：根据产品尺寸选择棒料尺寸，并按规格切割，得到坯料；
S2.冲孔压平：在坯料表面涂抹防氢涂料，采用燃气锻造炉对坯料进行加热升温至941-964℃，保温1.5至3小时，然后将坯料由燃气锻造炉中取出并运输至3000T压机，转移时间控制在45s内，对坯料进行墩粗、冲圆孔，操作时间在180s内；得到已冲孔的环件产品；
S3.环轧整平：在已冲孔的环件产品表面涂抹防氢涂料，采用燃气锻造炉对已冲孔的环件产品进行加热升温至941-964℃，保温0.5至2小时，得到环锻件，然后将环锻件从燃气锻造炉内取出并转移至R350环轧机上，转移时间控制在45s内；采用R350环轧机对环锻件进行多火次轧制，每火的操作时间在120s内；得到锻后零件；
S4.初生α相测定：采用试验炉对锻后零件进行固溶热处理模拟，并对固溶热处理模拟后的试样进行取样微观分析，测定微观组织中的初生α相含量，选择初生α相含量在25％-40％的固溶温度作为选定的热处理温度T；
S5.固溶热处理：在锻后零件表面涂抹防氢涂料，采用燃气热处理炉对锻后零件加热至选定的热处理温度T，保温1至1.5小时，然后将锻后零件由燃气热处理炉内取出并转移至冷却台进行空冷，转移时间控制在60s内；
S6.沉淀热处理：将固溶热处理后的锻后零件在燃气热处理炉内加热至585-601℃，保温7.75至8.25小时，然后将锻后零件转移至冷却台进行空冷，转移时间控制在60s内；得到产品；
S7.性能测试：对产品进行高温拉伸、高温蠕变以及微观组织测试。
2.根据权利要求1所述的一种提高TI6242钛合金抗蠕变性能的制造方法，其特征在于，步骤S3中，采用R350环轧机对环锻件进行多火次轧制，每火的轧制量在20％-35％。
3.根据权利要求2所述的一种提高TI6242钛合金抗蠕变性能的制造方法，其特征在于，步骤S3中，采用R350环轧机对环锻件进行多火次轧制，每火的环轧进给率控制在0.6至1.3mm/s。
4.根据权利要求1所述的一种提高TI6242钛合金抗蠕变性能的制造方法，其特征在于，步骤S2、S3和S5中防氢涂料的厚度为0.5mm。
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