CN114574795A - 一种具有高冲击韧性的tc2钛合金小锻件热处理方法 - Google Patents

一种具有高冲击韧性的tc2钛合金小锻件热处理方法 Download PDF

Info

Publication number
CN114574795A
CN114574795A CN202210244638.4A CN202210244638A CN114574795A CN 114574795 A CN114574795 A CN 114574795A CN 202210244638 A CN202210244638 A CN 202210244638A CN 114574795 A CN114574795 A CN 114574795A
Authority
CN
China
Prior art keywords
heating
temperature
minutes
furnace
blank
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.)
Withdrawn
Application number
CN202210244638.4A
Other languages
English (en)
Inventor
车安达
张元东
刘秀良
杨宏伟
舒勇
马思琴
施文鹏
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.)
Jiangxi Jinghang Aviation Forging & Casting Co ltd
Original Assignee
Jiangxi Jinghang Aviation Forging & Casting Co ltd
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 Jiangxi Jinghang Aviation Forging & Casting Co ltd filed Critical Jiangxi Jinghang Aviation Forging & Casting Co ltd
Priority to CN202210244638.4A priority Critical patent/CN114574795A/zh
Publication of CN114574795A publication Critical patent/CN114574795A/zh
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

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
    • C22F1/16—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

一种高冲击韧性的TC2钛合金小锻件热处理方法，包括以下步骤：（1）将TC2钛合金小锻件放在电阻炉里进行加热，加热温度设定为在β相变点以下20℃，炉子到达设定温度后，保温时间t分钟，到达保温时间后坯料空冷至室温；所述的保温时间t分钟，按下式计算：t=η×δmax，δmax毫米为坯料最大截面厚度，η为坯料的加热系数，取值为1.0~1.2，50分钟≤t≤120分钟；（2）将经过步骤（1）处理后的锻件放在电阻炉中加热至740～790℃，保温1～2h，然后空冷至室温。本发明采用的加热炉最高精度±5℃，大多厂可满足条件，实施难度不高；锻件可获得条状α相含量≥15%的显微组织，具有较高的冲击性能。

Description

一种具有高冲击韧性的TC2钛合金小锻件热处理方法
技术领域
本发明属于热处理技术领域，涉及一种具有高冲击韧性的TC2钛合金小锻件热处理方法。
背景技术
TC2钛合金是一种具有中等强度和较好塑性的近α型钛合金，它含有4% α稳定元素Al和1.5% β稳定元素Mn。研究表明，TC2钛合金显微组织中的条状α相含量对TC2钛合金锻件的冲击韧性有较明显的影响，增加条状α含量可提高TC2钛合金锻件的冲击韧性。通常情况下，退火态TC2钛合金小规格棒材（直径≤100mm）的显微组织中条状α含量很低（大多≤10%），采用小规格棒材按常规工艺生产的锻件的显微组织中条状α含量也很低（大多≤10%），进而导致TC2钛合金小锻件的冲击韧性偏低。解决显微组织中片状α含量偏少问题是TC2钛合金小锻件的一大难题。
TC2钛合金锻造通常是在相变点下50～30℃加热，即Tβ－（50～30）℃加热。因温度较低，仅有少量的初生α相在加热过程中转变为β相。到达保温时间后，坯料出炉锻造，因坯料规格较小，在坯料与模具接触过程中，坯料迅速降温，少量的转变β相来不及析出更多的条状α相，进而导致锻件的显微组织中条状α相偏少。
经过常规锻造的TC2锻件，通常采用普通退火热处理，退火温度一般采用700℃～800℃。因退火温度较低，退火过程中几乎不会产生新的条状α，最终锻件的显微组织中条状α相偏少。
发明内容
本发明的目的针对现有技术的不足，提出一种高冲击韧性的TC2钛合金小锻件热处理方法，利用高温加热和加热后空冷获得条状α相含量较高的显微组织，进而获得高冲击韧性。
本发明是通过以下技术方案实现的。
本发明所述的一种高冲击韧性的TC2钛合金小锻件热处理方法，包括以下步骤。
（1）将TC2钛合金小锻件放在电阻炉里进行加热，加热温度设定为在β相变点以下20℃，即Tβ－20℃，炉子到达设定温度后，保温时间t分钟，到达保温时间后，将坯料空冷至室温。
所述的保温时间t分钟：t（nim）=η×δmax，δmax毫米为坯料最大截面厚度，η为坯料的加热系数，取值为1.0~1.2，50分钟≤t≤120分钟。
（2）将经过步骤（1）处理后的锻件放在电阻炉中加热至740～790℃，保温1～2h，然后空冷至室温。
本发明的优点是：1、采用的加热炉最高精度±5℃，大多厂可满足条件，实施难度不高；2、锻件可获得条状α相含量≥15%的显微组织，具有较高的冲击性能。
附图说明
图1为试验1号锻件的显微组织图片。
图2为试验2号锻件的显微组织图片。
具体实施方式
本发明将通过以下实施例作进一步说明。
实施例1。
1、采用TC2钛合金Φ80mm规格圆棒材，测定其相变点温度为Tβ=976±3℃；下Φ80×50mm规格试料两件，按常规方式锻造：试料先在电阻炉中进行加热，电阻炉精度为±10℃；加热温度设定为936℃，炉子到达设定温度后开始计时，保温时间设定为80min；达到保温时间后，坯料出炉锻造，在750kg自由锻锤上将坯料拔长至50×50×100mm，锻后将空冷至室温，成形后的锻件编号试验1号和试验2号。
2、试验1号锻件按普通退火热处理：试料在电阻炉中进行加热，电阻炉精度为±10℃；加热温度设定为780℃，炉子到达设定温度后开始计时，保温时间设定为2h；达到保温时间后，坯料出炉，空冷至室温。
3、试验2号锻件按本发明热处理。
（1）将试料在电阻炉中进行加热，电阻炉精度为±5℃；加热温度设定为956℃，炉子到达设定温度后开始计时，保温时间设定为60min；达到保温时间后，坯料出炉，空冷至室温。
（2）将试料在电阻炉中进行加热，电阻炉精度为±10℃；加热温度设定为780℃，炉子到达设定温度后开始计时，保温时间设定为2h；达到保温时间后，坯料出炉，空冷至室温。
4、热处理结束后，对试验1号锻件和试验2号锻件进行理化检测，检测内容：显微组织、纵向室温力学性能，试验1号锻件和试验2号锻件各理化试样均取在相同的位置。
表1是试验1号锻件（常规）和试验2号锻件（本发明）的室温力学性能对比情况。
Figure 586956DEST_PATH_IMAGE001
试验1号锻件的显微组织如图1所示；试验2号锻件的显微组织如图2所示。
实施例2。
1、某TC2钛合金小模锻件，工件有效厚度为20mm。
2、第1、2、3炉次按普通退火热处理：试料在电阻炉中进行加热，电阻炉精度为±10℃；加热温度设定为780℃，炉子到达设定温度后开始计时，保温时间设定为2h；达到保温时间后，坯料出炉，空冷至室温。
3、第4、5、6炉次按本发明热处理。
（1）将试料在电阻炉中进行加热，电阻炉精度为±5℃；加热温度设定为956℃，炉子到达设定温度后开始计时，保温时间设定为50min；达到保温时间后，坯料出炉，空冷至室温。
（2）将试料在电阻炉中进行加热，电阻炉精度为±10℃；加热温度设定为780℃，炉子到达设定温度后开始计时，保温时间设定为2h；达到保温时间后，坯料出炉，空冷至室温。
4、热处理结束后，对试验1号锻件和试验2号锻件进行理化检测，检测内容：显微组织、纵向室温力学性能，试验1号锻件和试验2号锻件各理化试样均取在相同的位置。
表2是第1、2、3炉次（常规）和第4、5、6炉次（本发明）锻件的室温力学性能对比情况。
Figure 73432DEST_PATH_IMAGE002

Claims (1)

1.一种高冲击韧性的TC2钛合金小锻件热处理方法，其特征是包括以下步骤：
（1）将TC2钛合金小锻件放在电阻炉里进行加热，加热温度设定为在β相变点以下20℃，炉子到达设定温度后，保温时间t分钟，到达保温时间后坯料空冷至室温；
所述的保温时间t分钟，按下式计算：t=η×δmax，δmax毫米为坯料最大截面厚度，η为坯料的加热系数，取值为1.0~1.2，50分钟≤t≤120分钟；
（2）将经过步骤（1）处理后的锻件放在电阻炉中加热至740～790℃，保温1～2h，然后空冷至室温。
CN202210244638.4A 2022-03-14 2022-03-14 一种具有高冲击韧性的tc2钛合金小锻件热处理方法 Withdrawn CN114574795A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210244638.4A CN114574795A (zh) 2022-03-14 2022-03-14 一种具有高冲击韧性的tc2钛合金小锻件热处理方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210244638.4A CN114574795A (zh) 2022-03-14 2022-03-14 一种具有高冲击韧性的tc2钛合金小锻件热处理方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114574795A true CN114574795A (zh) 2022-06-03

Family

ID=81781434

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210244638.4A Withdrawn CN114574795A (zh) 2022-03-14 2022-03-14 一种具有高冲击韧性的tc2钛合金小锻件热处理方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114574795A (zh)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005336551A (ja) * 2004-05-27 2005-12-08 Nippon Steel Corp 耐食性に優れたＦｅ含有チタン材およびその製造方法
CN102418061A (zh) * 2011-12-10 2012-04-18 西部钛业有限责任公司 一种tc2钛合金大规格板坯的制备方法
CN104148554A (zh) * 2014-06-30 2014-11-19 贵州安大航空锻造有限责任公司 一种钛合金及其环形锻件的成形方法
CN104451491A (zh) * 2014-12-15 2015-03-25 西北有色金属研究院 一种Ti12LC钛合金锻件的制备方法
CN106367703A (zh) * 2016-08-31 2017-02-01 无锡派克新材料科技股份有限公司 Tc4钛合金锻件的热处理工艺
US20170175241A1 (en) * 2014-12-23 2017-06-22 Spirit Aerosystems, Inc. Method to prevent abnormal grain growth for beta annealed ti-6al-4v forgings

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005336551A (ja) * 2004-05-27 2005-12-08 Nippon Steel Corp 耐食性に優れたＦｅ含有チタン材およびその製造方法
CN102418061A (zh) * 2011-12-10 2012-04-18 西部钛业有限责任公司 一种tc2钛合金大规格板坯的制备方法
CN104148554A (zh) * 2014-06-30 2014-11-19 贵州安大航空锻造有限责任公司 一种钛合金及其环形锻件的成形方法
CN104451491A (zh) * 2014-12-15 2015-03-25 西北有色金属研究院 一种Ti12LC钛合金锻件的制备方法
US20170175241A1 (en) * 2014-12-23 2017-06-22 Spirit Aerosystems, Inc. Method to prevent abnormal grain growth for beta annealed ti-6al-4v forgings
CN106367703A (zh) * 2016-08-31 2017-02-01 无锡派克新材料科技股份有限公司 Tc4钛合金锻件的热处理工艺

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
杨满，刘朝雷: "《热处理工艺参数手册》", 31 May 2020, 北京：机械工业出版社 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108907049B (zh) 一种提高特tc4钛合金组织性能的锻造方法
CN109234656B (zh) 一种提高亚稳β钛合金强度的预变形热处理工艺
CN101717904B (zh) 一种在双相钛合金中获得三态组织的热处理工艺
RU2644830C2 (ru) Способ изготовления прутковых заготовок из сплавов на основе интерметаллида титана с орто-фазой
CN111270058B (zh) 马氏体沉淀硬化型不锈钢模块锻后热处理方法
CN105861968B (zh) 一种提高Al‑Cu系高强铝合金环件力学性能的方法
CN114618970A (zh) 一种提高厚截面ta15钛合金锻件强度的锻造工艺
CN115446233A (zh) 一种高断裂韧性、低各向异性Ti2AlNb大尺寸环件的制造方法
CN107716840B (zh) 一种环锻件的生产工艺
CN112626419B (zh) 大型主轴单真空钢锭锻件制造工艺
CN117415262A (zh) 高超声波探伤等级tc18钛合金模锻件制备方法及产品
CN109719131B (zh) 2000系铝合金板材的热成型方法
CN114574795A (zh) 一种具有高冲击韧性的tc2钛合金小锻件热处理方法
CN116479354A (zh) Tc4钛合金管材制备方法及装置
CN114182067B (zh) 一种马氏体耐热不锈钢异型锻件锻造及热处理方法
CN115138800A (zh) 一种获得高冲击韧性的tc2钛合金小锻件锻造方法
CN114107834B (zh) 一种高强铁镍钼合金丝材及其低成本制备方法
CN114293119B (zh) 由Ni91合金制备的燃机涡轮叶片的热处理工艺方法
CN108754370B (zh) 一种tc4-dt钛合金的热处理方法
CN110952047A (zh) 一种高品质铝合金材料热处理工艺
RU2801383C1 (ru) Способ изготовления лопаток газотурбинных двигателей из сплава на основе алюминида Ti2AlNb
RU2790704C9 (ru) Способ изготовления лопаток газотурбинных двигателей из сплава на основе орторомбического алюминида титана
RU2790704C1 (ru) Способ изготовления лопаток газотурбинных двигателей из деформированных заготовок сплава на основе орторомбического алюминида титана
RU2790711C1 (ru) Способ изготовления лопаток газотурбинных двигателей из деформированных заготовок сплава на основе орторомбического алюминида титана
CN115537691B (zh) Gh3044合金的热处理方法、镍基合金及其制备方法

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
WW01 Invention patent application withdrawn after publication
WW01 Invention patent application withdrawn after publication

Application publication date: 20220603