[发明专利]一种TC4合金铸件的热处理工艺

说明书

本发明公开了一种TC4合金铸件的热处理工艺，所述的热处理工艺包括如下步骤：步骤1)：将TC4合金铸件加热至β转变温度以上5～10℃，热透后出炉水冷。步骤2)：炉温升至合金β转变温度以下15～30℃后将铸件放置于热处理炉中再次快速升温至设置温度后保温60～180分钟。步骤3)：随后铸件随炉降温10～15℃，然后继续保温60～180分钟后再升温至β转变温度以下15～30℃继续保温60～180分钟。如此重复该步骤5～10次。步骤4)：最后铸件随炉冷却至β转变温度以下30～40℃，保温90～120后空冷。铸件最终得到双态组织，其室温延伸率可达10％以上。

技术领域

本发明属于钛合金技术领域，具体涉及到一种TC4合金铸件的热处理工艺。

背景技术

TC4合金综合性能优异，被广泛的应用于航空、航天、医用、化工等领域，该合金加工性能好，可采用锻造、铸造、粉末冶金、3D打印等多种方式成形，也是目前应用范围最广的钛合金。

与锻造、3D打印和粉末冶金等技术相比，铸造技术具有金属利用率高，成本低，生产周期短等优点。并且随着精密铸造和热等静压技术的快速发展，采用铸造的方式制备复杂结构形状的零件愈加受到人们的重视。但是由于铸造钛合金的塑形一般远低于锻造和粉末冶金组织，限制了合金性能的发挥还增加了铸件性能对缺陷的敏感性。因此有必要提供一种紧靠热处理工艺提高TC4铸件性能的工艺方法，促进该合金铸件在航空航天领域的应用。

发明内容

为解决上述技术问题，提出了一种TC4合金铸件的热处理工艺，具体技术方案如下：

一种TC4合金铸件的热处理工艺，热处理工艺包括如下步骤：

步骤1)：将TC4合金铸件加热至β转变温度以上5～10℃，热透后出炉水冷；

步骤2)：炉温升至合金β转变温度以下15～30℃后将铸件放置于热处理炉中再次快速升温至设置温度后保温60～180分钟；

步骤3)：随后铸件随炉降温10～15℃，然后继续保温60～180分钟后再升温至β转变温度以下15～30℃；如此重复该步骤5～10次；

步骤4)最后铸件随炉冷却至β转变温度以下30～40℃，保温90～120后空冷。

所述的一种TC4铸件的热处理工艺，其优选方案为多次重复5-10次步骤2)后再进行步骤3)。

所述的一种TC4铸件的热处理工艺，其优选方案为所述TC4合金铸件最终获得双态组织，其室温强度不低于930Mpa，屈服不低于840Mpa，延伸率不低于10％，面缩不低于14％。

本发明与现有技术相比具有的优点和有益效果：

与传统热处理相比，本发明工艺最终得到双态组织，其室温延伸率可达10％以上。

附图说明

图1为本发明实施例1热处理后的TC4铸件的显微组织照片；

图2为本发明实施例2热处理后的TC4铸件的显微组织照片。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

实施例1：

本实施例所用材料是规格为直径25mm，长度为200mm的TC4合金铸棒，其成分为Ti-6.5Al-4.2V，其合金相变点为1005℃；