CN111636042A - 一种金属间化合物合金提升可锻性方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种金属间化合物合金提升可锻性方法，属于金属间化合物锻造工艺技术领域，其技术方案要点包括以下步骤：S1、加热：将Ti2AlNb合金材料在加热炉中加热到α2+B2相区，之后保温；S2、宽砧镦粗：将Ti2AlNb合金材料从炉内转移至锻造设备，镦粗至原长度的1/2；S3、窄砧镦粗：将Ti2AlNb合金材料继续镦粗；S4、回炉：将Ti2AlNb合金材料回炉加热至α2+B2+O三相区，之后保温；S5、冲孔：将Ti2AlNb合金材料取出使用冲头冲孔；S6、二次回炉：将Ti2AlNb合金材料回炉加热至α2+B2+O三相区，之后保温；S7、轧环：Ti2AlNb合金材料进行轧环；S8、锻后冷却：锻件平铺预地上进行风冷，本发明的优点在于在较高的温度开坯，在低温区进行小变形成型，合金保有良好机械性能同时发生动态结晶。

Description

一种金属间化合物合金提升可锻性方法
技术领域
本发明涉及金属间化合物锻造工艺技术领域，特别涉及一种金属间化合物合金提升可锻性方法。
背景技术
金属间化合物是金属与金属或金属与非金属形成的化合物，Ti2AlNb金属间化合物合金是新一代金属间化合物,其具有较高的室温塑性、高温强度和抗氧化性能,是650～750℃区间最具潜力的航空航天发动机材料之一。
目前Ti2AlNb金属间化合物合金可锻区间狭窄，一般在α2+B2两相区进行锻造成型，此时晶粒度较细，在70um左右，但锻造塑性与在α2相区进行锻造相比较差。在α2+B2+O三相区锻造塑性最差，而此时产品力学性能最佳。主要解决的问题是为了平衡锻造塑性与最终力学性能之间的关系，既能在良好可锻性的同时获得良好的机械性能和发生动态结晶。
发明内容
本发明的目的是提供一种金属间化合物合金提升可锻性方法，其优点在于使Ti2AlNb金属间化合物合金在较高的温度开坯，在低温区进行小变形成型，合金保有良好机械性能同时发生动态结晶。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种金属间化合物合金提升可锻性方法，包括以下步骤：
S1、加热：将Ti2AlNb合金材料在加热炉中加热到α2+B2相区，之后对Ti2AlNb合金材料保温；
S2、宽砧镦粗：将Ti2AlNb合金材料从炉内转移至锻造设备，竖起使轴线垂直于水平面进行镦粗，镦粗至原长度的1/2；
S3、窄砧镦粗：利用旋压的方式将Ti2AlNb合金材料继续镦粗至开坯要求高度；
S4、回炉：将Ti2AlNb合金材料回炉加热至α2+B2+O三相区，之后进行保温；
S5、冲孔：将Ti2AlNb合金材料取出使用冲头冲孔；
S6、二次回炉：将Ti2AlNb合金材料回炉加热至α2+B2+O三相区，之后进行保温；
S7、轧环：将Ti2AlNb合金材料从加热炉取出放置于环机上进行轧环，最终轧制成型；
S8、锻后冷却：锻件平铺预地上进行风冷。
进一步的，在步骤S1中，保温时间范围是90min～120min。
进一步的，在步骤S1中，Ti2AlNb合金材料的加热温度误差为±20℃。
进一步的，在步骤S4中，保温时间范围是60min～90min。
进一步的，在步骤S4中，Ti2AlNb合金材料的加热温度误差为±20℃。
进一步的，在步骤S6中，保温时间范围是60min～80min。
进一步的，在步骤S6中，Ti2AlNb合金材料的加热温度误差为±15℃。
进一步的，在步骤S6中，轧制速度≤0.3mm/min，线速度800mm/s≤Vr≤1000mm/s。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
1.将Ti2AlNb金属间化合物合金材料在α2+B2两相区加热保温后进行开坯，此时晶粒度较细在70um左右，有益于提高材料可锻性、塑性，防止开裂，在α2+B2+O三相区进行轧环，最终在三相区进行轧环成型可以提高产品的最终力学性能；
2.通过控制锻件加热温度，变形量的大小及锻后冷却，进一步平衡锻造塑性与最终力学性能之间的关系，既能在良好可锻性的同时获得良好的机械性能和发生动态结晶。
附图说明
图1是金属间化合物合金提升可锻性方法的步骤示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
实施例1：一种金属间化合物合金提升可锻性方法，如图1所示，包括以下步骤：
S1、加热：首先工作人员准备Ti2AlNb合金材料，Ti2AlNb合金材料为棒料，将Ti2AlNb合金材料在加热炉中加热到α2+B2相区，加热温度误差为±20℃，之后对Ti2AlNb合金材料保温，保温时间是90min。
S2、宽砧镦粗：将Ti2AlNb合金材料从炉内转移至锻造设备，竖起使轴线垂直于水平面进行镦粗，镦粗至原长度的1/2。
S3、窄砧镦粗：利用旋压的方式将Ti2AlNb合金材料继续镦粗至开坯要求高度。
S4、回炉：将Ti2AlNb合金材料回炉加热至α2+B2+O三相区，加热温度误差为±20℃，之后进行保温，保温时间是60min。
S5、冲孔：将Ti2AlNb合金材料取出使用冲头冲孔。由于Ti2AlNb合金材料处于三相区，具有良好的塑性，有利于Ti2AlNb合金材料外形变化。
S6、二次回炉：将Ti2AlNb合金材料回炉加热至α2+B2+O三相区，加热温度误差为±15℃，之后进行保温，保温时间是60min。
S7、轧环：将Ti2AlNb合金材料从加热炉取出放置于环机上进行轧环，最终轧制成型，在轧环中，轧制速度≤0.3mm/min，线速度800mm/s≤Vr≤1000mm/s。
S8、锻后冷却：锻件平铺预地上进行风冷，最终得到所需的产品。
产品检测：产品没有严重裂痕，检查产品的晶粒度在5-7级。
实施例2：一种金属间化合物合金提升可锻性方法，其与实施例1不同的步骤在于：
S1、加热：首先工作人员准备Ti2AlNb合金材料，Ti2AlNb合金材料为棒料，将Ti2AlNb合金材料在加热炉中加热到α2+B2相区，加热温度误差为±20℃，之后对Ti2AlNb合金材料保温，保温时间是105min。
S4、回炉：将Ti2AlNb合金材料回炉加热至α2+B2+O三相区，加热温度误差为±20℃，之后进行保温，保温时间是75min。
S6、二次回炉：将Ti2AlNb合金材料回炉加热至α2+B2+O三相区，加热温度误差为±15℃，之后进行保温，保温时间是70min。
产品检测：产品没有严重裂痕，检查产品的晶粒度在5-7级。
实施例3：一种金属间化合物合金提升可锻性方法，其与实施例1不同的步骤在于：
S1、加热：首先工作人员准备Ti2AlNb合金材料，Ti2AlNb合金材料为棒料，将Ti2AlNb合金材料在加热炉中加热到α2+B2相区，加热温度误差为±20℃，之后对Ti2AlNb合金材料保温，保温时间是120min。
S4、回炉：将Ti2AlNb合金材料回炉加热至α2+B2+O三相区，加热温度误差为±20℃，之后进行保温，保温时间是90min。
S6、二次回炉：将Ti2AlNb合金材料回炉加热至α2+B2+O三相区，加热温度误差为±15℃，之后进行保温，保温时间是80min。
产品检测：产品没有严重裂痕，检查产品的晶粒度在5-7级。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (8)

1.一种金属间化合物合金提升可锻性方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、加热：将Ti2AlNb合金材料在加热炉中加热到α2+B2相区，之后对Ti2AlNb合金材料保温；
S2、宽砧镦粗：将Ti2AlNb合金材料从炉内转移至锻造设备，竖起使轴线垂直于水平面进行镦粗，镦粗至原长度的1/2；
S3、窄砧镦粗：利用旋压的方式将Ti2AlNb合金材料继续镦粗至开坯要求高度；
S4、回炉：将Ti2AlNb合金材料回炉加热至α2+B2+O三相区，之后进行保温；
S5、冲孔：将Ti2AlNb合金材料取出使用冲头冲孔；
S6、二次回炉：将Ti2AlNb合金材料回炉加热至α2+B2+O三相区，之后进行保温；
S7、轧环：将Ti2AlNb合金材料从加热炉取出放置于环机上进行轧环，最终轧制成型；
S8、锻后冷却：锻件平铺预地上进行风冷。
2.根据权利要求1所述的一种金属间化合物合金提升可锻性方法，其特征在于：在步骤S1中，保温时间范围是90min～120min。
3.根据权利要求1所述的一种金属间化合物合金提升可锻性方法，其特征在于：在步骤S1中，Ti2AlNb合金材料的加热温度误差为±20℃。
4.根据权利要求1所述的一种金属间化合物合金提升可锻性方法，其特征在于：在步骤S4中，保温时间范围是60min～90min。
5.根据权利要求1所述的一种金属间化合物合金提升可锻性方法，其特征在于：在步骤S4中，Ti2AlNb合金材料的加热温度误差为±20℃。
6.根据权利要求1所述的一种金属间化合物合金提升可锻性方法，其特征在于：在步骤S6中，保温时间范围是60min～80min。
7.根据权利要求1所述的一种金属间化合物合金提升可锻性方法，其特征在于：在步骤S6中，Ti2AlNb合金材料的加热温度误差为±15℃。
8.根据权利要求1所述的一种金属间化合物合金提升可锻性方法，其特征在于：在步骤S6中，轧制速度≤0.3mm/min，线速度800mm/s≤Vr≤1000mm/s。
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