[发明专利]一种TC4(特)钛合金锻件改锻的方法

说明书

本发明涉及锻造领域，特别是涉及一种TC4(特)钛合金锻件改锻的方法。该方法包括：将TC4(特)合金棒材按规格下料成料段，加热该料段到α+β两相区采用先镦后拔和先拔后镦工艺步骤交叉进行改锻，并搭配不同加热温度和冷却方式，逐步均匀细化组织，所有工步的拔长采用倒棱拔长的方式进行拔长，相变点下45℃改锻过程采用包覆保温棉形式保温，使锻件的温度场和变形场都均匀，结果改锻后饼坯探伤和腐蚀均合格并很均匀。本发明采用此方法改锻后的TC4(特)钛合金整体叶片盘锻件模锻后，并经过淬火退火热处理后，得到了均匀细小的双态组织，锻件的探伤满足了φ0.5平底孔要求，室温抗拉强度达到930MPa以上，其它性能均合格，并有一定的富裕度。

技术领域

本发明涉及锻造领域，特别是涉及一种TC4(特)钛合金锻件改锻的方法。

背景技术

TC4(特)合金是一种的中等强度ɑ+β型新型两相钛合金，主要用于发动机风扇盘和叶片盘，一般的TC4合金锻件的探伤要满足φ1.2平底孔要求，强度要求895MPa以上。某型机TC4(特)合金整体叶片盘锻件探伤要满足φ0.5平底孔要求，强度要求930MPa以上。采用料段直接模锻成型的锻造方法无法满足锻件要求，要用料段改锻得到均匀细小的双态组织，才能满足锻件高的探伤和强度要求。

发明内容

本发明的目的是：提供一种TC4(特)钛合金锻件改锻的方法，以满足锻件较高的探伤要求，得到均匀细小的双态组织，并得到较高强度的方法。

为解决此技术问题，本发明的技术方案是：

一种TC4(特)钛合金锻件改锻的方法，包括：

将TC4(特)合金棒材按规格下料成料段，加热该料段到α+β两相区采用先镦后拔和先拔后镦工艺步骤交叉进行改锻。

进一步的，采用先镦后拔和先拔后镦工艺步骤交叉进行改锻，包括：

第一工步：加热温度为相变点下20℃执行n+1火次，其中，前n火采用一镦一拔或两镦两拔方式改锻，第n+1火采用两镦一拔方式改锻，每火次冷却方式均采用水冷；n是正整数；

第二工步：加热温度为相变点下35℃执行m火次，其中，m火都采用一拔一镦方式改锻，每火次冷却方式均采用空冷；m是正整数；

第三工步：加热温度为相变点下45℃执行2x+1火次，前x火采用一拔一镦方式改锻，第x+1火采用一拔方式改锻，后x火采用一镦一拔方式改锻，每火次冷却方式均采用空冷；x是正整数；

第四工步：在加热温度相变点下30℃执行1火次，进行镦粗并滚圆成一定尺寸的饼坯。

进一步的，所有工步的拔长采用倒棱拔长的方式拔长，倒棱拔长是沿四方截面的对角45度进行拔长，为了使坯料棱角的温度场和变形场均匀。

进一步的，第三工步中每火次保温到规定时间出炉后的料段用10mm厚保温棉热包套回炉30min后锻造，为了使改锻过程中坯料的的温度场均匀。

进一步的，第四工步之后，所述方法还包括：

将饼坯加工两端面进行腐蚀和探伤检查，探伤按φ0.5平底孔要求进行；

将饼坯先加热至相变点下30℃～40℃，保温系数按0.5～1.0mm/s；饼坯保温结束后，将饼坯放入已预热的模具内，采用100MN油压机模锻，将饼坯摆正后进行模锻，得到锻件；

锻后对锻件进行淬火退火热处理。

进一步的，淬火退火中热处理制度为：950℃～970℃，保温1～2h，水冷；700±10℃，保温2h，空冷。

进一步的，x≥m。

进一步的，x≥n。

本发明的有益效果是：