[发明专利]一种获得钛合金马氏体组织的方法

说明书

一种获得钛合金马氏体组织的方法，其主要是将退火态钛合金放在六面顶压机上进行高温高压处理，压力：3～6GPa、加热温度：1020～1100℃、保温时间：15～30min，断电保压冷却至室温，其冷却压头的循环水流量为0.8～1.2L/min。本发明工艺简单、易于操控、工件不变形，可使钛合金获得均匀、致密的马氏体组织结构。

技术领域

本发明属于金属材料技术领域，特别涉及一种钛合金的制备方法。

背景技术

钛合金具有高强度、低密度、耐高温及抗腐蚀性能好等特点,已在航天航空、车辆工程、生物医学工程、化工及造船等领域中得到了广泛地应用。随着我国经济的发展和国力的增强，钛合金的应用将不断增加，同时对钛合金的使用性能也提出更高的要求，尤其是钛合金的强度。热处理能改善钛合金微观内部结构和性能，其中固溶处理结合时效处理是钛合金强化的主要手段，即钛合金通过固溶处理后获得马氏体组织，然后在随后的时效处理过程中，马氏体分解为弥散α相使合金强化。目前，获得钛合金马氏体组织的方法是对钛合金进行固溶处理，固溶处理应采用快速冷却，一般采用水冷的方式。但采用水淬冷却方式，淬火时间不易控制，且对形状复杂的钛合金工件或薄板件易出现淬火变形现象。

发明内容

本发明的目的在于提供一种工艺简单、易于操控，且工件无变形，可有效地获得钛合金马氏体组织的方法。

本发明的方法如下：

将退火态钛合金放在六面顶压机上进行高温高压处理，压力：3～6GPa，加热温度：1020～1100℃，保温时间：15～30min，断电保压冷却至室温，其冷却压头的循环水流量为0.8～1.2L/min。

所述的钛合金，其化学成分(质量分数wt％)为：Al 6.0％～7.0％，Mo 3.0％～4.0％，Zr 1.0％～2.0％，Si 0.20％～0.4％，杂质≤0.40，其余为Ti；

本发明所采用的退火态钛合金，通过上述高温高压处理可获得马氏体组织。

本发明与现有技术相比具有如下优点：工艺简单，易于操控，工件不变形，可使钛合金获得均匀、致密的马氏体组织结构。

附图说明

图1是本发明实施例1制得的钛合金的显微组织图。

图2是本发明实施例1制得的钛合金的TEM图。

具体实施方式

实施例1

取钛合金，其化学成分(质量分数wt％)为：Ti 88.48、Al 6.14、Mo 3.23、Zr 1.56、Si 0.28、杂质0.31，将其放在CS-ΙB型六面顶压机上进行高温高压处理，压力为3GPa，加热温度为1100℃，保温时间为15min，断电保压冷却至室温，其冷却压头的循环水流量为0.8L/min，制得钛合金组织为马氏体。如图1所示，可以看出高温高压处理后钛合金没出现变形现象；如图2所示，可以看出钛合金组织为马氏体(α′)，且马氏体组织均匀、致密。

实施例2

取钛合金，其化学成分(质量分数wt％)为：Ti 88.28、Al 6.9、Mo 3.0、Zr 1.1、Si0.39、杂质0.33，将其放在CS-ΙB型六面顶压机上进行高温高压处理，压力为6GPa，加热温度为1020℃，保温时间为30min，断电保压冷却至室温，其冷却压头的循环水流量为1.0L/min，制得钛合金组织为马氏体。

实施例3

取钛合金，其化学成分(质量分数wt％)为：Ti 87.05、Al 6.5、Mo 3.98、Zr 1.9、Si0.21、杂质0.36、将其放在CS-ΙB型六面顶压机上进行高温高压处理，压力为4GPa，加热温度为1050℃，保温时间为20min，断电保压冷却至室温，其冷却压头的循环水流量为1.2L/min，制得钛合金组织为马氏体。