CN107283124A - 一种无包套热加工TiAl合金的方法 - Google Patents
一种无包套热加工TiAl合金的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107283124A CN107283124A CN201710502234.XA CN201710502234A CN107283124A CN 107283124 A CN107283124 A CN 107283124A CN 201710502234 A CN201710502234 A CN 201710502234A CN 107283124 A CN107283124 A CN 107283124A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- cylinder
- tial alloy
- forging
- jacket
- potassium titanate
- 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
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
- B23P15/00—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Forging (AREA)
- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
本发明涉及TiAl合金锻造方法。一种无包套热加工TiAl合金的方法，将TiAl合金铸锭切割加工成高径比为2:1‑1.5:1的圆柱，是圆柱的上下底面粗糙度在Ra 1.2‑0.8；使用BN乳膏均匀的涂抹于圆柱的侧表面及上下两个底面；使用厚度为5‑10mm的六钛酸钾晶须陶瓷纤维毯包覆圆柱，升温到1200℃‑1250℃，然后保温30‑90min；将用六钛酸钾晶须陶瓷纤维毯包覆的圆柱在700℃‑750℃下进行无包套锻造，应变速率为0.01‑0.05s‑1，整体变形量为：变形量为75%‑80%。本发明无包套锻造，减少了包套封焊，去包套车削等步骤，工艺简单，成本低，避免浪费。
Description
技术领域
本发明涉及TiAl合金锻造方法。
技术背景
随着航空、航天技术高速发展，飞行器和运输工具速度的提高，对轻质、高强高温结构材料的性能提出了更高的要求。TiAl合金具有密度低、高的比强度和比弹性模量、良好的抗蠕变及抗氧化能力等突出特点，使其成为航空、航天工业领域极具竞争力的材料。然而，TiAl合金铸态组织粗大，需要通过热加工变形进一步细化组织，提高性能。TiAl合金热加工窗口小，变形抗力大，对加工温度要求较高，因此TiAl合金的热加工变形通常采用包套锻造、包套挤压、包套轧制等工艺。通过不锈钢包套的保温作用，减少温度的降低，提高变形能力。然而，不锈钢包套的使用，不但带来工艺的繁琐，增加了生产时间，而且带来资源的浪费，进一步增加了生产成本。本发明采用六钛酸钾晶须陶瓷纤维毯包覆TiAl合金，并外加700℃-750℃保温炉，减小了合金的温降；采用BN自润滑陶瓷颗粒乳膏作为润滑剂，减少了TiAl合金与压头之间的摩擦，提高了成形能力。本发明解决了TiAl合金锻造过程中工序繁杂，资源浪费，经济效益低的缺点，使TiAl合金在普通压机上直接进行无包套锻造，提高了生产效率，减少了生产成本。
发明内容
本发明要解决现有的包套锻造TiAl合金工艺繁杂、资源浪费、生产成本高的缺点，而提供一种低成本无包套锻造TiAl合金的方法。
本方法的具体步骤：
一、将TiAl合金铸锭用电火花线切割加工成高径为1.5:1-2:1的圆柱，这样的圆柱具有良好的变形稳定性，变形过程中不产生失稳。为了减小摩擦和缺陷导致的锻饼四周的开裂，用车床将圆柱的上下底面车光，表面粗糙度达到Ra 1.2-0.8。
二、将BN乳膏均匀的涂抹于TiAl合金的侧表面及上下两个底面，防止TiAl合金的高温氧化并减小上下两个底面与压头的摩擦。
三、采用厚度为5-10mm的六钛酸钾晶须陶瓷纤维毯包覆TiAl合金，并在1200℃-1250℃下随炉升温，保温30-90min，利用六钛酸钾晶须陶瓷纤维毯减小TiAl合金的温降，保证TiAl合金的变形温度。
四、将对开式、无底座电阻炉在压力机台面上加热到700℃-750℃，将步骤三中保温后的TiAl合金夹持到电阻炉内。以0.01-0.05s-1的应变速率对TiAl合金进行无包套锻造，变形量为75%-80%。
本发明的有益效果是：一、本发明无包套锻造，减少了包套封焊，去包套车削等步骤，工艺简单，成本低，避免浪费；二、本发明通过涂抹BN乳膏，降低了TiAl铸锭与压力机之间的摩擦，提高了变形组织均匀性。
具体实施方式
采用下述试验验证本发明效果：
试验一：一种低成本无包套锻造TiAl合金的技术方法，具体是按以下步骤完成的：
一、将合金成分为Ti-44Al-4Nb-4V-0.3Mo的TiAl合金铸锭用电火花线切割加工成高径比为2：1的圆柱，并用车床将圆柱的上下底面车光，表面粗糙度达到Ra 1.2。二、将BN乳膏均匀的涂抹于TiAl合金的侧表面及上下两个底面。三、采用厚度为5mm的六钛酸钾晶须陶瓷纤维毯包覆TiAl合金，并在1200℃下随炉升温，保温30min。四、将对开式，无底座电阻炉在压力机台面上加热到700℃，将预热好的TiAl合金夹持到电阻炉内，以0.05s-1的应变速率对TiAl合金进行无包套锻造，变形量为80%。
Ti-44Al-4Nb-4V-0.3Mo在采用本发明的无包套锻造后，锻饼表面质量良好。
试验二：一种低成本无包套锻造TiAl合金的技术方法，具体是按以下步骤完成的：
一、将成分为Ti-44Al-8Nb-0.2Mo的高Nb-TiAl合金铸锭用电火花线切割加工成高径比不超过1.5：1的圆柱，并用车床将圆柱的上下底面车光，表面粗糙度达到Ra0.8。二、将BN乳膏均匀的涂抹于TiAl合金的侧表面及上下两个底面。三、采用厚度为10mm的六钛酸钾晶须陶瓷纤维毯包覆TiAl合金，并在1250℃下随炉升温，保温90min。四、将对开式，无底座电阻炉在压力机台面上加热到750℃，将预热好的TiAl合金夹持到电阻炉内，以0.01s-1的应变速率对TiAl合金进行无包套锻造，变形量为75%。
具有较小热加工窗口的Ti-44Al-8Nb-0.2Mo，采用本发明进行无包套锻造后，锻饼表面质量良好。
Claims (1)
1.一种无包套热加工TiAl合金的方法：其特征在于按照如下的步骤进行：
步骤一：将TiAl合金铸锭切割加工成高径比为2:1-1.5:1的圆柱，是圆柱的上下底面粗糙度在Ra 1.2-0.8；
步骤二、使用BN乳膏均匀的涂抹于圆柱的侧表面及上下两个底面；
步骤三、使用厚度为5-10mm的六钛酸钾晶须陶瓷纤维毯包覆圆柱，升温到1200℃-1250℃，然后保温30-90min；
步骤四、将用六钛酸钾晶须陶瓷纤维毯包覆的圆柱在700℃-750℃下进行无包套锻造，应变速率为0.01-0.05s-1，整体变形量为：变形量为75%-80%。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710502234.XA CN107283124A (zh) | 2017-06-27 | 2017-06-27 | 一种无包套热加工TiAl合金的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710502234.XA CN107283124A (zh) | 2017-06-27 | 2017-06-27 | 一种无包套热加工TiAl合金的方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN107283124A true CN107283124A (zh) | 2017-10-24 |
Family
ID=60098323
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201710502234.XA Pending CN107283124A (zh) | 2017-06-27 | 2017-06-27 | 一种无包套热加工TiAl合金的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN107283124A (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111790866A (zh) * | 2019-04-08 | 2020-10-20 | 中国科学院金属研究所 | 一种无包套TiAl合金大尺寸饼坯的锻造方法及应用 |
| CN111842488A (zh) * | 2020-07-06 | 2020-10-30 | 东北大学 | 基于交叉包套轧制实现TiAl合金均匀细晶组织的工艺方法 |
| CN114850215A (zh) * | 2022-04-27 | 2022-08-05 | 燕山大学 | 一种TiAl合金板材轧制方法及装置 |
| 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 (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03197630A (ja) * | 1989-12-25 | 1991-08-29 | Nippon Steel Corp | 金属間化合物ＴｉＡｌ基合金の熱間加工法 |
| CN102533423A (zh) * | 2011-12-02 | 2012-07-04 | 华中科技大学 | 一种金属热模锻用非石墨型润滑剂及其制备方法 |
| CN104959506A (zh) * | 2015-05-21 | 2015-10-07 | 西部超导材料科技股份有限公司 | 一种难变形阻燃钛合金板材的制备方法 |
| CN105779825A (zh) * | 2016-03-21 | 2016-07-20 | 太原理工大学 | 一种TiAl合金自润滑材料及其制备方法 |
| CN106636740A (zh) * | 2016-11-01 | 2017-05-10 | 太原理工大学 | 无包套制备TiAl合金板材的方法 |
| CN106674885A (zh) * | 2016-12-23 | 2017-05-17 | 张家港大塚化学有限公司 | 一种六钛酸钾晶须增强复合材料的制备方法 |
| CN106862447A (zh) * | 2017-03-07 | 2017-06-20 | 钢铁研究总院 | 一种高合金化高温合金棒坯/饼坯的多向锻造方法 |
-
2017
- 2017-06-27 CN CN201710502234.XA patent/CN107283124A/zh active Pending
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03197630A (ja) * | 1989-12-25 | 1991-08-29 | Nippon Steel Corp | 金属間化合物ＴｉＡｌ基合金の熱間加工法 |
| CN102533423A (zh) * | 2011-12-02 | 2012-07-04 | 华中科技大学 | 一种金属热模锻用非石墨型润滑剂及其制备方法 |
| CN104959506A (zh) * | 2015-05-21 | 2015-10-07 | 西部超导材料科技股份有限公司 | 一种难变形阻燃钛合金板材的制备方法 |
| CN105779825A (zh) * | 2016-03-21 | 2016-07-20 | 太原理工大学 | 一种TiAl合金自润滑材料及其制备方法 |
| CN106636740A (zh) * | 2016-11-01 | 2017-05-10 | 太原理工大学 | 无包套制备TiAl合金板材的方法 |
| CN106674885A (zh) * | 2016-12-23 | 2017-05-17 | 张家港大塚化学有限公司 | 一种六钛酸钾晶须增强复合材料的制备方法 |
| CN106862447A (zh) * | 2017-03-07 | 2017-06-20 | 钢铁研究总院 | 一种高合金化高温合金棒坯/饼坯的多向锻造方法 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111790866A (zh) * | 2019-04-08 | 2020-10-20 | 中国科学院金属研究所 | 一种无包套TiAl合金大尺寸饼坯的锻造方法及应用 |
| CN111842488A (zh) * | 2020-07-06 | 2020-10-30 | 东北大学 | 基于交叉包套轧制实现TiAl合金均匀细晶组织的工艺方法 |
| CN111842488B (zh) * | 2020-07-06 | 2022-01-18 | 东北大学 | 基于交叉包套轧制实现TiAl合金均匀细晶组织的工艺方法 |
| CN114850215A (zh) * | 2022-04-27 | 2022-08-05 | 燕山大学 | 一种TiAl合金板材轧制方法及装置 |
| 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 |
|---|---|---|
| CN107283124A (zh) | 一种无包套热加工TiAl合金的方法 | |
| CN109355530B (zh) | 一种耐热钛合金丝材的制备方法和应用 | |
| JP6515376B2 (ja) | 均質化鍛造品を製造する構築成形方法 | |
| CN105839039B (zh) | 一种均匀组织的TiAl合金板材的制备方法 | |
| CN103170797B (zh) | 一种大直径高质量管坯或环坯的复合挤压制备方法 | |
| CN107699831A (zh) | 基于复合结构设计的包套轧制铸态TiAl合金板材方法 | |
| CN106884118A (zh) | 锻造电渣复合高速钢轧辊及其制造方法 | |
| CN110252918B (zh) | 3D打印粉末用Ti2AlNb基合金棒材的制备方法 | |
| CN104588997A (zh) | 一种近等温模锻制备TiAl合金构件的方法 | |
| Maeno et al. | Hot stamping of titanium alloy sheets using partial contact heating | |
| CN110468361A (zh) | 一种变形高温合金细晶棒材的制备方法 | |
| CN106521121A (zh) | 一种高温合金钢的热处理方法 | |
| CN107100936A (zh) | 一种电机轴瓦及其制造方法 | |
| JP5266676B2 (ja) | 温間成形加工方法と該温間成形加工方法により製造される成形加工品 | |
| CN110088313A (zh) | α+β型钛合金挤出型材 | |
| CN102212765B (zh) | 一种在钛合金局部加载成形中获得三态组织的方法 | |
| CN106521196A (zh) | 一种γ‑TiAl基合金棒材的制备方法 | |
| CN110434264B (zh) | 一种晶须增强铝基复合材料的约束多向模锻方法 | |
| CN109055826A (zh) | 一种提高耐磨性轧辊激光熔覆合金材料及使用方法 | |
| CN107354305B (zh) | 改善Cr12型模具钢共晶碳化物不均匀度的制备方法 | |
| CN105695910A (zh) | 一种TiAl基合金板材超塑性成形方法 | |
| Hirt et al. | Semi-solid forging of 100Cr6 and X210CrW12 steel | |
| CN108284299A (zh) | 一种铝合金复杂构件电弧增材与热挤压复合制造方法 | |
| CN107020485A (zh) | 一种内燃机轴瓦的制造方法 | |
| RU172685U1 (ru) | Пакет для прокатки листов |
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: 20171024 |