[发明专利]一种用于TiAl合金粉末高温直接锻造成形厚板坯料的方法

权利要求书

1.一种用于TiAl合金粉末高温直接锻造成形厚板坯料的方法，其特征在于具体步骤如下:

步骤一：包套设计：将要加工的TiAl合金厚板坯料的目标厚度设定为t；用于填充TiAl合金粉末的包套为中空的圆柱状结构，所述包套的壁厚t₀为5～8mm，材料为纯钛，所述包套外径D的计算公式如下：

D＝3.7×t₀+3.3×t (1)；

步骤二：粉末锭坯制作：

将合金粉末填装于所述包套中，然后将装入合金粉末的包套放置于振动台上，在振动的同时进行合金粉末补充，振动时间为五分钟；所述包套填充完成后，将其抽真空至8×10^-3Pa，然后加热到400℃后保温，再次抽真空至6×10^-3Pa；最后采用氢氧封管机封焊包套上的除气口，得到圆柱形的粉末锭坯；

步骤三：粉末锭坯加热保温：

将步骤二得到的粉末锭坯放在高温炉中加热到1400～1440℃后保温，保温时间T的计算公式如下：

T_保温时间＝d×1.7min/mm (2)

其中，d为粉末锭坯直径；

步骤四：锻造成型：

首先，采用保温棉将锻造机的上、下模分别进行包裹，然后将步骤三加热保温后的粉末锭坯放入锻造机下模上进行锻造，锻造方向垂直于粉末锭坯的轴向；锻造后保压20～30s，粉末锭坯在锻造机上模、下模和包套束缚的作用下，其内合金粉末开始相互碰撞并发生塑性变形后成形；最后，将锻造保压后的粉末锭坯放置在空气中，自然冷却至室温；

步骤五：包套去除：

待所述粉末锭坯冷却后，采用线切割的方法去除包套，得到TiAl合金厚板坯料板材。

2.根据权利要求1所述用于TiAl合金粉末高温直接锻造成形厚板坯料的方法，其特征在于：所述步骤一中包套的高径比H:D为1:1。

3.根据权利要求1所述用于TiAl合金粉末高温直接锻造成形厚板坯料的方法，其特征在于：所述步骤二中合金粉末的粒径为50μm～180μm。

4.根据权利要求1所述用于TiAl合金粉末高温直接锻造成形厚板坯料的方法，其特征在于：所述步骤四中锻造机上模的运动速度为3mm/s～5mm/s。

5.根据权利要求1所述用于TiAl合金粉末高温直接锻造成形厚板坯料的方法，其特征在于：所述步骤四中将粉末锭坯从高温炉转移到锻造机的时间控制在40S以内，减小粉末锭坯的热量损失。

6.根据权利要求1所述用于TiAl合金粉末高温直接锻造成形厚板坯料的方法，其特征在于：所述步骤四中锻造保压后的粉末锭坯的变形度为80％。