CN115475946A - 一种Ti2AlNb粉末冶金环件的轧制成形及热处理方法 - Google Patents

一种Ti2AlNb粉末冶金环件的轧制成形及热处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种Ti2AlNb粉末冶金环件的轧制成形及热处理方法，包括以下步骤：先将Ti2AlNb粉末冶金环坯涂刷高温保温涂料，然后装入高温加热炉中加热保温处理，再采用环轧机进行轧制，然后进行固溶热处理和时效热处理，得到Ti2AlNb粉末冶金环坯轧制成形环件。本申请将Ti2AlNb粉末冶金制环坯直接进行轧制，避免用锻造的方法开坯，并对加热前的Ti2AlNb粉末冶金环坯进行涂刷高温保温涂料，从而避免产生锻造缺陷，延长轧制时间，保证轧制结束时的终锻温度≥850℃，轧制成形后的Ti2AlNb粉末冶金环件再经过固溶+时效热处理，节省生产周期。

Description

一种Ti2AlNb粉末冶金环件的轧制成形及热处理方法
技术领域
本发明属于轻质高强钛铝金属间化合物粉末合金的热处理技术领域，尤其涉及一种Ti2AlNb粉末冶金环件的轧制成形及热处理方法。
背景技术
1988年Banerjee等发现了金属间化合物合金Ti2AlNb，它是以有序正交结构O相为基础，以典型的正交结构(orthorhombicphase)为特征相，其Nb含量介于15％～27％(原子分数)，成分通常在Ti-(18-30)Al-(12.5-30)Nb范围，并含有少量的Mo、V和Ta等合金元素。Ti2AlNb合金是第二代Ti3Al系金属间化合物合金，是目前国内外研究的热点，也是最有工程应用潜力的高温结构材料之一。经过30年的研发，科研人员在Ti2AlNb合金的成分设计、相结构和相关系、热加工工艺、显微组织与力学性能等方面取得了较大进展，Ti2AlNb合金已开始进入工程化应用阶段。由于长程有序的超点阵结构减弱了位错运动和高温扩散，因而该合金不仅具有较高的比强度、比刚度，还有高温蠕变抗力、断裂韧性高、抗氧化性好、热膨胀系数低等特点，因此已经成为最具潜力的新型航空航天用轻质高温结构材料。但由于Ti2AlNb合金热变形抗力大，有效加工窗口窄，合金力学性能对化学成分和显微组织非常敏感，制约了其大规模的推广应用。
Ti2AlNb金属间化合物合金是应用于先进航空发动机热端零件的新一代结构材料，Ti2AlNb金属间化合物突破了传统钛合金的服役温度上限(～600℃)，能够满足650℃～750℃使用温度范围内的力学性能要求，同时较TiAl、Ti3Al系金属间化合物合金具有更高的室温塑性和更好的加工性能。Ti2AlNb合金中Nb元素的质量比超过40％，熔炼过程控制难度大，铸造Ti2AlNb合金中极易产生成分的宏观偏析、疏松等缺陷，这给Ti2AlNb合金及产品的研制增添了巨大难度。目前，Ti2AlNb合金的成型方法研究主要集中在铸锭热变形和粉末冶金两类，国内外学者针对Ti2AlNb合金的成分设计、组织演变、热处理调控等做了大量研究工作，Ti2AlNb合金接近实用化工程应用阶段。但在需要同时满足大尺寸和高性能条件的机匣类零件制备领域，传统成型Ti2AlNb合金及产品的方法均存在瓶颈，且Ti2AlNb合金化程度高，在熔炼过程中易出现宏观成分偏析，在凝固过程中易出现缩孔、疏松等铸造缺陷，室温塑性低且离散度大。但是，Ti2AlNb粉末合金具有良好的变形潜力，因此粉末冶金制坯+热机械变形可以大大缩短变形加工周期、提高工艺性能，是解决Ti2AlNb大尺寸异形环件制备问题的潜在方法。
在新型航空发动机减重设计的需求牵引下，国内近年来针对Ti2AlNb合金部件的成形进行了大量的工程化应用研究，但在制备航空发动机用钛合金机匣等无缝环件的领域存在较大困难。制备此类异形环件，国外采用异形截面毛坯的精密轧制成形加胀形技术成形，材料利用率高；国内大都采用粗大的矩形截面毛坯进行轧制，机匣类零件材料利用率不足10％，成形精度存在着很大差距。而常规热处理工艺(如固溶或固溶+时效)获得的Ti2AlNb合金面临着高温环境下不稳定或高温塑性差等问题。
目前，关于Ti2AlNb粉末的成形或热处理加工公开文献有一些，例如：
1、专利申请CN201410305093.9，公开了一种Ti2AlNb基合金机匣环件的轧制成形及热处理方法，其步骤为：将开坯后的Ti2AlNb合金棒材，装入高温加热炉中加热至1000℃～1050℃保温80min后，以0.01S-1的应变速率进行镦粗、拔长后再镦粗冲孔获得Ti2AlNb基合金机匣环坯；再加热至980℃保保温后以0.01S-1的应变速率对Ti2AlNb基合金机匣环坯进行轧制，该过程分3～5火完成，每火的最低温度为900℃，轧制过程中的总变形量为25％～45％；锻后对Ti2AlNb基机匣环件进行固溶+时效热处理。该方法能够使Ti2AlNb基合金机匣环件在较低的变形温度下成形，并获得性能优良的细晶网篮组织。但是，该专利申请Ti2AlNb基合金机匣环件生产开坯难度较大，要经过改锻、镦粗、冲孔等工序后方可进行环轧成形，所需火次3-5火次，工序步骤较为繁杂，生产周期长，提高了生产成本，且轧制前的加热保温是在低温状态下保温后进行的，故在生产过程产生的裂纹较多，不能保证轧制成形及热处理后锻件质量。
2、专利申请CN201610219831.7，公开了一种高性能Ti2AlNb粉末合金的热处理工艺，包括以下步骤：1)使用等离子旋转电极制粉设备，在惰性气体保护条件下将熔铸Ti2AlNb合金棒制成球形粉末；2)对Ti2AlNb合金粉末进行包套热等静压成型；3)对热等静压Ti2AlNb粉末合金进行固溶+两级时效的热处理，该方法制得的Ti2AlNb粉末合金具有优异的室温和高温力学性能以及优异的持久寿命，且高温环境下性能稳定。但是，该专利申请零件在粉末冶金后直接进行了热处理，其未进行锻造变形，生产过程易产生锻造缺陷，锻件的理化性能较差。
3、专利申请CN201810263972.8，公开了一种TiAl合金与Ti2AlNb粉末制备环形件的方法，通过结构设计、余量补缩，采用热等静压的方法，直接实现TiAl合金和Ti2AlNb粉末环形件的扩散连接，装配简单，工艺性好，在连接保温过程中，环形件的整体应力分布较为均匀，这为实现TiAl合金和Ti2AlNb粉末环形件的冶金结合提供了一定的保障。所采用的双球盖包套工装，结构简单，工艺性好和经济性好，能够得到精密的环形连接件。但是，该专利申请是进过结构设计、余量补缩，采用热等静压等一系列方法使两种不同的材质进行扩散连接，其Ti2AlNb粉末制备环节未经过锻造环轧变形而直接进行了扩散连接，生产过程易产生锻造缺陷，锻件的理化性能较差。
4、专利申请CN201610219827.0，公开了一种高致密Ti2AlNb粉末合金近净成形工艺，包括以下步骤：1)按照Ti2AlNb基合金的成分为配料，熔炼成Ti2AlNb合金棒；2)将精车后的合金棒装入等离子旋转电极制粉设备中，在惰性气体保护条件下将Ti2AlNb合金棒制成Ti2AlNb球形粉末；3)将制得的Ti2AlNb球形粉末装入不锈钢或低碳钢包套中；4)对装入Ti2AlNb球形粉末并振实的包套进行除气；5)对除气的包套进行热等静压成型；该方法制得的Ti2AlNb粉末合金具有各向同性的特点，致密度化程度高，组织、成分均匀，力学性能优异，并能实现大尺寸和复杂形状的Ti2AlNb合金部件。但是，该专利申请采用粉末冶金方法获得零件，没有进行锻造环轧变形，生产过程易产生锻造缺陷，锻件的理化性能较差。
由此可知，现有技术中Ti2AlNb粉末冶金环坯合金锻件的轧制还存在开坯难度大，锻造、热处理过程易产生锻造缺陷，生产周期长等缺点，以上公开文献以及其他现有技术均不能解决该问题。
发明内容
本发明为解决上述技术问题，提供了一种Ti2AlNb粉末冶金环件的轧制成形及热处理方法。本申请直接使用Ti2AlNb粉末冶金环坯进行轧制成形，省去以往合金棒材改锻、镦粗、冲孔和马架等开坯过程以及各开坯工步锻造缺陷的排除过程，简化环件成形过程，节省生产周期；轧制加热前Ti2AlNb粉末冶金环坯涂刷高温保温涂料，有利于减慢轧制过程的温降，延长轧制时间，保证轧制结束时的终锻温度≥850℃；本申请Ti2AlNb粉末冶金环坯轧制成形后进行固溶+时效热处理后的性能测试结果较设计使用要求存较大富余，获得环件的抗拉强度为1098～1115MPa，屈服强度935～948MPa，延伸率11％～12.5％，断面收缩率10％～11％，满足Ti2AlNb粉末冶金环坯轧制成形环件的设计使用条件。
为了能够达到上述所述目的，本发明采用以下技术方案：
一种Ti2AlNb粉末冶金环件的轧制成形及热处理方法，在送入高温加热炉轧制之前，先给Ti2AlNb粉末冶金环坯涂刷高温保温涂料，然后对Ti2AlNb粉末冶金制环坯加热保温处理并直接进行轧制；所述高温保温涂料型号为GZH-3，主要化学成分(Wt％)为SiO2、Al2O3、B2O3、CaO、MgO、ZnO、ZrO2、NaO、Cr2O3，pH值为7～9，固体含量(％)为50±2，颗粒粒度(Dav)≤8μm，固体基料粒度＜15μm，4#杯粘度为25～35s，软化温度986℃，流动温度1103℃，适用温度为950～1050℃。
所述高温保温涂料是一种涂覆于金属热变形材料表面的涂料，它随坯料入炉加热，并随金属的变形而缓慢延展剥落，起到防氧化、防合金元素贫化、减缓热扩散、降低变形抗力作用；有效提高表面精度，可获得优良的表面质量。高温保温涂料可采用刷涂的方法涂覆，要严格控制厚度；溶剂是水，可用水调整浆料粘度。产品不易燃，对人体无害，如溅射到暴露的皮肤上用清水冲洗干净即可；通风、干燥处保存，不允许与酸、碱等其它化学药品混放，常温条件下保质期一年。
进一步地，所述的一种Ti2AlNb粉末冶金环件的轧制成形及热处理方法，包括以下步骤：先将Ti2AlNb粉末冶金环坯涂刷高温保温涂料，然后对Ti2AlNb粉末冶金制环坯加热保温处理并直接进行轧制，再经固溶热处理和时效热处理，制得所述Ti2AlNb粉末冶金环件。
进一步地，所述高温保温涂料在1000～1050℃下的有效保温时间为2～5h，涂刷Ti2AlNb粉末冶金环坯的涂刷厚度为0.2～0.5mm。
进一步地，所述加热保温处理是将物料加热至1010～1060℃，然后进行保温处理240～360min。
进一步地，所述的一种Ti2AlNb粉末冶金环件的轧制成形及热处理方法，具体包括以下步骤：
(1)轧制：先将Ti2AlNb粉末冶金环坯涂刷高温保温涂料，然后装入高温加热炉中加热保温处理，然后直接采用环轧机进行轧制；
(2)热处理：对上述轧制成形后的Ti2AlNb粉末冶金环坯进行固溶热处理和时效热处理，得到所述Ti2AlNb粉末冶金环件。
进一步地，在步骤(1)，所述轧制速率为2.0～4.0mm/s的径向尺寸长大速率，轧制过程总变形量15～50％。
进一步地，在步骤(1)，所述轧制的终锻温度≥850℃，轧制过程分1～2火次。
进一步地，在步骤(2)，所述固溶热处理是先保温处理，再空冷至室温，保温处理的温度为960℃～1000℃，保温时间为2h～2.5h。
进一步地，在步骤(2)，所述时效热处理是先保温处理，再空冷至室温，保温处理的温度为760℃～820℃，保温时间为24h～24.5h。
进一步地，在步骤(2)，所述Ti2AlNb粉末冶金环件的抗拉强度为1085～1115MPa，屈服强度915～945MPa，延伸率11％～12.5％，断面收缩率9％～11％。
本申请方法制得的Ti2AlNb粉末冶金环件理化测试结果：抗拉强度为1085～1115MPa(大于设计使用要求1000MPa)，屈服强度915～945MPa(大于设计使用要求850MPa)，延伸率11～12.5％(大于设计使用要求6％)，断面收缩率9～11％(大于设计使用要求6％)。测试性能均符合Ti2AlNb粉末冶金环坯轧制成形环件的设计使用条件。
本申请所用的高温保温涂料的生产厂商为：北京天力创玻璃科技开发有限公司，涂料型号：GZH-3。
由于本发明采用了以上技术方案，具有以下有益效果：
(1)本申请将Ti2AlNb粉末冶金制环坯直接进行轧制，避免用锻造(改锻、镦粗、冲孔、马架等工序)的方法开坯，并对加热前的Ti2AlNb粉末冶金环坯进行涂刷高温保温涂料，从而避免产生锻造缺陷，轧制成形后的Ti2AlNb粉末冶金环件再经过固溶+时效热处理，缩短机匣制造周期，制备出性能合格的Ti2AlNb粉末冶金环坯轧制成形环件。
(2)本申请直接使用Ti2AlNb粉末冶金环坯进行轧制成形，省去以往合金棒材改锻、镦粗、冲孔和马架等开坯过程以及各开坯工步锻造缺陷的排除过程，简化环件成形过程，节省生产周期。
(3)本申请轧制加热前Ti2AlNb粉末冶金环坯涂刷高温保温涂料，有利于减慢轧制过程的温降，延长轧制时间，保证轧制结束时的终锻温度≥850℃。
(4)本申请轧制采用1010～1060℃的加热温度，较Ti2AlNb棒材开坯后轧制温度而言，Ti2AlNb粉末冶金环坯轧制加热温度高，高温保温后的坯料更易于轧制变形，且在高温区变形会明显降低锻造缺陷的产生；保温240～360min，保证涂刷高温保温涂料的Ti2AlNb粉末冶金环坯热透并有足够的保温时间。高温加热和足够的保温时间以及高温保温涂料的共同作用，能够保证Ti2AlNb粉末冶金环坯轧制在1～2火次完成15～50％的轧制总变形量。
(5)本申请Ti2AlNb粉末冶金环坯轧制成形后进行固溶+时效热处理后的性能测试结果较设计使用要求存较大富余，获得环件的抗拉强度为1098～1115MPa，屈服强度935～948MPa，延伸率11％～12.5％，断面收缩率10％～11％，满足Ti2AlNb粉末冶金环坯轧制成形环件的设计使用条件。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，但本发明并不局限于这些实施方式，任何在本实施例基本精神上的改进或代替，仍属于本发明权利要求所要求保护的范围。
实施例1
一种Ti2AlNb粉末冶金环件的轧制成形及热处理方法，包括以下步骤：先将Ti2AlNb粉末冶金环坯涂刷高温保温涂料，加热保温处理后，再经轧制、固溶热处理和时效热处理，制得Ti2AlNb粉末冶金环件；所述加热保温处理是将物料加热至1010℃，然后进行保温处理360min，具体包括以下步骤：
(1)轧制：先将Ti2AlNb粉末冶金环坯涂刷高温保温涂料，然后装入高温加热炉中加热保温处理，再采用环轧机进行轧制；
所述轧制速率为2.0mm/s的径向尺寸长大速率，轧制过程总变形量15％；所述轧制的终锻温度≥850℃，轧制过程分1～2火次；
(2)热处理：对上述轧制成形后的Ti2AlNb粉末冶金环坯进行固溶热处理和时效热处理，得到Ti2AlNb粉末冶金环件；
所述固溶热处理是先保温处理，再空冷至室温，保温处理的温度为960℃，保温时间为2h；所述时效热处理是先保温处理，再空冷至室温，保温处理的温度为760℃，保温时间为24h；所述Ti2AlNb粉末冶金环件的抗拉强度为1098MPa，屈服强度935MPa，延伸率12.5％，断面收缩率11％。
实施例2
一种Ti2AlNb粉末冶金环件的轧制成形及热处理方法，包括以下步骤：先将Ti2AlNb粉末冶金环坯涂刷高温保温涂料，加热保温处理后，再经轧制、固溶热处理和时效热处理，制得Ti2AlNb粉末冶金环件；所述加热保温处理是将物料加热至1060℃，然后进行保温处理240min，具体包括以下步骤：
(1)轧制：先将Ti2AlNb粉末冶金环坯涂刷高温保温涂料，然后装入高温加热炉中加热保温处理，再采用环轧机进行轧制；
所述轧制速率为4.0mm/s的径向尺寸长大速率，轧制过程总变形量50％；所述轧制的终锻温度≥850℃，轧制过程分1～2火次；
(2)热处理：对上述轧制成形后的Ti2AlNb粉末冶金环坯进行固溶热处理和时效热处理，得到Ti2AlNb粉末冶金环件；
所述固溶热处理是先保温处理，再空冷至室温，保温处理的温度为1000℃，保温时间为2.5h；所述时效热处理是先保温处理，再空冷至室温，保温处理的温度为820℃，保温时间为24.5h；所述Ti2AlNb粉末冶金环件的抗拉强度为1115MPa，屈服强度948MPa，延伸率11.5％，断面收缩率10.3％。
实施例3
一种Ti2AlNb粉末冶金环件的轧制成形及热处理方法，包括以下步骤：先将Ti2AlNb粉末冶金环坯涂刷高温保温涂料，加热保温处理后，再经轧制、固溶热处理和时效热处理，制得Ti2AlNb粉末冶金环件；所述加热保温处理是将物料加热至1020℃，然后进行保温处理330min，具体包括以下步骤：
(1)轧制：先将Ti2AlNb粉末冶金环坯涂刷高温保温涂料，然后装入高温加热炉中加热保温处理，再采用环轧机进行轧制；
所述轧制速率为2.5mm/s的径向尺寸长大速率，轧制过程总变形量20％；所述轧制的终锻温度≥850℃，轧制过程分1～2火次；
(2)热处理：对上述轧制成形后的Ti2AlNb粉末冶金环坯进行固溶热处理和时效热处理，得到Ti2AlNb粉末冶金环件；
所述固溶热处理是先保温处理，再空冷至室温，保温处理的温度为970℃，保温时间为2.1h；所述时效热处理是先保温处理，再空冷至室温，保温处理的温度为770℃，保温时间为24.1h；所述Ti2AlNb粉末冶金环件的抗拉强度为1090MPa，屈服强度920MPa，延伸率11.5％，断面收缩率9.5％。
实施例4
一种Ti2AlNb粉末冶金环件的轧制成形及热处理方法，包括以下步骤：先将Ti2AlNb粉末冶金环坯涂刷高温保温涂料，加热保温处理后，再经轧制、固溶热处理和时效热处理，制得Ti2AlNb粉末冶金环件；所述加热保温处理是将物料加热至1050℃，然后进行保温处理270min，具体包括以下步骤：
(1)轧制：先将Ti2AlNb粉末冶金环坯涂刷高温保温涂料，然后装入高温加热炉中加热保温处理，再采用环轧机进行轧制；
所述轧制速率为3.5mm/s的径向尺寸长大速率，轧制过程总变形量45％；所述轧制的终锻温度≥850℃，轧制过程分1～2火次；
(2)热处理：对上述轧制成形后的Ti2AlNb粉末冶金环坯进行固溶热处理和时效热处理，得到Ti2AlNb粉末冶金环件；
所述固溶热处理是先保温处理，再空冷至室温，保温处理的温度为990℃，保温时间为2.4h；所述时效热处理是先保温处理，再空冷至室温，保温处理的温度为810℃，保温时间为24.4h；所述Ti2AlNb粉末冶金环件的抗拉强度为1110MPa，屈服强度940MPa，延伸率12.0％，断面收缩率10.5％。
实施例5
一种Ti2AlNb粉末冶金环件的轧制成形及热处理方法，包括以下步骤：先将Ti2AlNb粉末冶金环坯涂刷高温保温涂料，加热保温处理后，再经轧制、固溶热处理和时效热处理，制得Ti2AlNb粉末冶金环件；所述加热保温处理是将物料加热至1040℃，然后进行保温处理300min，具体包括以下步骤：
(1)轧制：先将Ti2AlNb粉末冶金环坯涂刷高温保温涂料，然后装入高温加热炉中加热保温处理，再采用环轧机进行轧制；
所述轧制速率为3.0mm/s的径向尺寸长大速率，轧制过程总变形量35％；所述轧制的终锻温度≥850℃，轧制过程分1～2火次；
(2)热处理：对上述轧制成形后的Ti2AlNb粉末冶金环坯进行固溶热处理和时效热处理，得到Ti2AlNb粉末冶金环件；
所述固溶热处理是先保温处理，再空冷至室温，保温处理的温度为980℃，保温时间为2.3h；所述时效热处理是先保温处理，再空冷至室温，保温处理的温度为800℃，保温时间为24.3h；所述Ti2AlNb粉末冶金环件的抗拉强度为1100MPa，屈服强度930MPa，延伸率11.8％，断面收缩率10.0％。
对比例1
按照专利申请CN201410305093.9中给出的实施例1进行Ti2AlNb粉末冶金环件的制备。
为了进一步说明本发明能够达到所述技术效果，做以下实验：
按照实施例1～5和对比例1～3的方法进行Ti2AlNb粉末冶金环坯的轧制成形及热处理制备环件，记录各方法产品裂纹情况以及产品的抗拉强度、屈服强度、延伸率、断面收缩率。实验结果如下表1所示。
表1
Figure BDA0003818598680000101
Figure BDA0003818598680000111
由表1实验数据可知，对比例所得产品缺陷率较高，裂纹数量多，裂纹分布于锻件表面和尖角处，且尖角处开裂较为严重，裂纹深度为5～10mm；而本申请所得产品缺陷率较低，裂纹数量少且仅存在于尖角处，裂纹多为麻纹，裂纹深度≤3mm。由此可知，与现有技术相比，本申请工艺生产所需时间较短，生产所得产品的抗拉强度较强，屈服强度较强，延伸率较大，断面收缩率较好。
综上所述，本申请将Ti2AlNb粉末冶金制环坯直接进行轧制，避免用锻造(改锻、镦粗、冲孔、马架等工序)的方法开坯，并对加热前的Ti2AlNb粉末冶金环坯进行涂刷高温保温涂料，从而避免产生锻造缺陷，延长轧制时间，保证轧制结束时的终锻温度≥850℃，轧制成形后的Ti2AlNb粉末冶金环件再经过固溶+时效热处理，简化环件成形过程，节省生产周期，制备出性能合格的Ti2AlNb粉末冶金环坯轧制成形环件；高温保温后的坯料更易于轧制变形，且在高温区变形会明显降低锻造缺陷的产生；获得环件的抗拉强度为1098～1115MPa，屈服强度935～948MPa，延伸率11.5％～12.5％，断面收缩率10％～11％，满足Ti2AlNb粉末冶金环坯轧制成形环件的设计使用条件。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在没有背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同含义和范围内的所有变化囊括在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种Ti2AlNb粉末冶金环件的轧制成形及热处理方法，其特征在于：在送入高温加热炉轧制之前，先给Ti2AlNb粉末冶金环坯涂刷高温保温涂料，然后对Ti2AlNb粉末冶金制环坯加热保温处理并直接进行轧制；所述高温保温涂料型号为GZH-3，主要化学成分为SiO2、Al2O3、B2O3、CaO、MgO、ZnO、ZrO2、NaO、Cr2O3，pH值为7～9，固体含量为50±2％，颗粒粒度≤8μm，固体基料粒度＜15μm，4#杯粘度为25～35s，软化温度986℃，流动温度1103℃，适用温度为950～1050℃。
2.根据权利要求1所述的一种Ti2AlNb粉末冶金环件的轧制成形及热处理方法，其特征在于，包括以下步骤：先将Ti2AlNb粉末冶金环坯涂刷高温保温涂料，然后对Ti2AlNb粉末冶金制环坯加热保温处理并直接进行轧制，再经固溶热处理和时效热处理，制得所述Ti2AlNb粉末冶金环件。
3.根据权利要求1或2所述的一种Ti2AlNb粉末冶金环件的轧制成形及热处理方法，其特征在于：所述高温保温涂料在1000～1050℃下的有效保温时间为2～5h，涂刷Ti2AlNb粉末冶金环坯的涂刷厚度为0.2～0.5mm。
4.根据权利要求1或2所述的一种Ti2AlNb粉末冶金环件的轧制成形及热处理方法，其特征在于：所述加热保温处理是将物料加热至1010～1060℃，然后进行保温处理240～360min。
5.根据权利要求1～4任一项所述的一种Ti2AlNb粉末冶金环件的轧制成形及热处理方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
(1)轧制：先将Ti2AlNb粉末冶金环坯涂刷高温保温涂料，然后装入高温加热炉中加热保温处理，然后直接采用环轧机进行轧制；
(2)热处理：对上述轧制成形后的Ti2AlNb粉末冶金环坯进行固溶热处理和时效热处理，得到所述Ti2AlNb粉末冶金环件。
6.根据权利要求5所述的一种Ti2AlNb粉末冶金环件的轧制成形及热处理方法，其特征在于：在步骤(1)，所述轧制速率为2.0～4.0mm/s的径向尺寸长大速率，轧制过程总变形量15～50％。
7.根据权利要求5所述的一种Ti2AlNb粉末冶金环件的轧制成形及热处理方法，其特征在于：在步骤(1)，所述轧制的终锻温度≥850℃，轧制过程分1～2火次。
8.根据权利要求5所述的一种Ti2AlNb粉末冶金环件的轧制成形及热处理方法，其特征在于：在步骤(2)，所述固溶热处理是先保温处理，再空冷至室温，保温处理的温度为960℃～1000℃，保温时间为2h～2.5h。
9.根据权利要求5所述的一种Ti2AlNb粉末冶金环件的轧制成形及热处理方法，其特征在于：在步骤(2)，所述时效热处理是先保温处理，再空冷至室温，保温处理的温度为760℃～820℃，保温时间为24h～24.5h。
10.根据权利要求5所述的一种Ti2AlNb粉末冶金环件的轧制成形及热处理方法，其特征在于：在步骤(2)，所述Ti2AlNb粉末冶金环件的抗拉强度为1085～1115MPa，屈服强度915～945MPa，延伸率11％～12.5％，断面收缩率9％～11％。
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