[发明专利]一种Ti2

说明书

本发明涉及Ti₂AlNb基合金材料塑性成形技术领域，尤其涉及一种Ti₂AlNb基合金材料的热旋压成形方法。当Ti₂AlNb基合金坯料的累积减薄率达到45～55％后，Ti₂AlNb基合金坯料的相含量和相比例会发生较大幅度的改变，延伸率大大下降，难以满足后续道次旋压的要求，本发明通过进行道次间热处理，不但可有效去除前面道次旋压过程中坯料内产生的加工硬化和残余内应力，而且可以调控Ti₂AlNb基合金的组织形貌和相分布，从而提高坯料的延伸率，以满足后续旋压过程的要求，避免多道次旋压时工件开裂，最终成形出壁厚均匀性较好、成形精度高的旋压工件。

技术领域

本发明涉及Ti₂AlNb基合金材料塑性成形技术领域，尤其涉及一种 Ti₂AlNb基合金材料的热旋压成形方法。

背景技术

Ti₂AlNb基合金具有强度高、抗腐蚀性好、耐高温、无磁性、高韧性、可焊性好等优良特性，是一类新型轻质高性能结构材料。因此，Ti₂AlNb基合金在航空、航天、兵器和汽车等领域具有广阔的应用前景。

然而，Ti₂AlNb基合金室温塑性差、成形温度高，使得其广泛应用一直难以实现。旋压成形是一种先进的薄壁回转类零件制造技术，通过该加工方法获得的产品具有如下特性：少无切削加工、精度高、流线连续且性能优良等。Ti₂AlNb基合金材料为多相材料，其中包括α₂相、O相以及B₂相，Ti₂AlNb 基合金材料的力学性能和加工性能与相组成、相含量密切相关，Ti₂AlNb基合金热加工窗口狭窄，对温度和应变速率较为敏感。在Ti₂AlNb基合金材料旋压成形过程中，为了提高材料的变形能力，同时降低变形抗力、提高成形质量及成形效率，常常需要采用热旋成形工艺进行加工。

目前热旋成形工艺的加热方式以火焰加热为主，使用火焰喷枪分别加热芯轴、坯料和旋轮，具有加热方法简单、加热效率高和温度范围大等优点。而火焰加热方式存在加热温度波动大且加热精度低等缺点，致使Ti₂AlNb基合金材料的相含量、相比例在旋压过程中发生较大幅度的改变；相含量、相比例的改变会导致Ti₂AlNb基合金材料的高温延伸率大幅下降，无法满足下一道次旋压的要求，旋压过程中会产生裂纹，进而导致旋压失败。

发明内容

本发明的目的在于提供一种Ti₂AlNb基合金材料的热旋压成形方法，在多道次旋压过程中，通过对Ti₂AlNb基合金进行道次间热处理以调控组织形貌和相含量比例，可满足后续道次的旋压性能需求并提高旋压件成形质量。为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种Ti₂AlNb基合金的热旋压成形方法，包括以下步骤：

(1)将Ti₂AlNb基合金坯料固定在旋压机的芯轴上，进行热旋压，当第N道次热旋压后的累积减薄率达到45～55％时，停止热旋压；

(2)对第N道次热旋压后的Ti₂AlNb基合金坯料进行热处理，得到热处理后的旋压坯；所述热处理包括依次进行的固溶处理和时效处理，所述固溶处理的温度为900～1200℃，时间为1～4h；所述时效处理的温度为 500～850℃，时间为4～12h；

(3)对所述热处理后的旋压坯进行第N+1道次热旋压；

(4)重复进行所述步骤(3)0次以上，直至满足壁厚要求；

其中，N为1以上的整数。