[发明专利]一种确定近α型钛合金等温局部加载工艺参数的方法

摘要

本发明是一种确定近α型钛合金等温局部加载工艺参数的实验方法，钛合金材料经过相变点以上30℃加热，在相变点以下多个方向反复锻造。在1～2火内完成局部加载成形，加热锻造温度为相变点以下15～40℃，加载速度0.4～0.6mm/s。局部加载变形量小于总变形量，在最后一个火次同步进行整体加载；若局部加载变形量达到总变形量要求，不执行整体加载。热处理后取样进行测试和金相分析，精确获取不同加载方式、变形量分配、中间冷却方式、热处理制度等参数同锻件不同区域的力学性能、微观组织之间的定量关系，可根据上述的定量关系，选择确定加载方式、变形量分配、中间冷却方式、热处理制度等参数，以获得良好的力学性能和稳定的组织状态。

主权项

1.一种确定近α型钛合金等温局部加载工艺参数的方法，包括标准试件制备、等温局部加载成形、锻件力学性能测试和定量金相分析，其特征在于，所述的确定近α型钛合金等温局部加载工艺参数的方法包括以下步骤：步骤1.坯料改锻；将所选用的近α型钛合金铸锭相变点以上开坯，锻后水冷至25℃；将坯料经过Tβ+30℃×5h加热，水冷至25℃；坯料加热到Tβ-40～Tβ50℃，采用自由锻工艺依次在长、宽、高三个方向锻造，循环1～2次，坯料变形量50～60％；锻后水冷至25℃，细化晶粒尺寸；步骤2.试件制备；将改锻后的坯料加热到Tβ-40℃，制备成矩形方坯；方坯表面车光，缺陷局部打磨，得到试件；步骤3.等温局部加载；将试件沿长度方向划分为相同的A区和B区两个加载区；在A区和B区两个加载区之间存留变形协调的过渡区C区；过渡区C区的长度为局部加载压下量的1.4～1.6倍；对不同的加载区依次进行局部加载成形，在1～2火内完成局部加载成形；等温局部加载包括局部-整体加载变形方式或局部加载变形方式，其具体实施过程是：I、当采用局部-整体加载变形方式时a.局部加载；试件加热到Tβ-15～Tβ40℃，保温1h；上砧头和下砧头加热至Tβ-25～Tβ50℃；A区局部加载，压下速度0.4～0.6mm/s，压下量为局部加载变形量；锻造方式为一火锻造或两火锻造：当一火锻造时，A区局部加载后的试件冷却过程不执行；当两火锻造时，试件冷却至25℃再加热至Tβ-15～Tβ40℃；上砧头和下砧头加热到Tβ-(25～50℃)；B区局部加载，压下速度0.4～0.6mm/s，压下量为局部加载变形量；b.整体加载；在完成局部加载成形的最后一个火次后同步进行整体加载；A区和B区同时下压，变形量控制在5～10％；II、当采用局部加载变形方式时试件加热到Tβ-15～Tβ40℃，保温1h；上砧头和下砧头加热到Tβ-25～Tβ50℃；A区局部加载，压下速度0.4～0.6mm/s，压下量为局部加载变形量；锻造方式为一火锻造或两火锻造；当一火锻造时，A区局部加载后的试件冷却过程不执行；当两火锻造是，试件冷却至25℃后，再加热到Tβ-15～Tβ40℃，上砧头和下砧头加热到Tβ-25～Tβ50℃；B区局部加载，压下速度0.4～0.6mm/s，压下量为局部加载变形量；步骤4.热处理；锻后冷却至25℃；将锻件加热到再结晶温度，保温1h，冷却至25℃；步骤5.排样取样；根据室温拉伸、高温拉伸、冲击韧性、高温持久、断裂韧性和金相分析等试验所需试样的要求在锻件上合理排样，用线切割方法取样并标号分装；各试验用试样在A区、B区和C区都取得试样；步骤6.力学性能测试和金相分析；步骤7.数据处理分析。