[发明专利]一种Ti2AlNb合金宽幅薄板的加工方法

说明书

本发明公开了一种Ti₂AlNb合金宽幅薄板的加工方法，该方法为：一、将Ti₂AlNb合金板坯置于加热炉中保温，然后送入热轧机中进行第一轧制，得到第一半成品板坯；二、将第一半成品板坯切割成2～4块Ti₂AlNb合金半成品板坯，然后将其叠放在一起，制作成叠轧包；三、将叠轧包置于加热炉中保温，然后送入热轧机中进行第二轧制；四、对经第二轧制后的叠轧包进行成品退火处理，然后将成品退火处理后的叠轧包剪切拆包，再经校平、砂光和切割后，得到厚度为1mm～4mm，宽度为800mm～1500mm的Ti₂AlNb合金薄板。本发明加工路线简单，制备成本低，效率高，可制备出力学性能优异的薄板，并实现大批量生产。

技术领域

本发明属于轻质高温结构材料加工技术领域，具体涉及一种Ti₂AlNb 合金宽幅薄板的加工方法。

背景技术

随着航空航天事业的迅速发展，对航空航天用材料的性能要求越来越高，尤其是航空航天发动机材料，迫切要求进一步减重和提高材料的高温服役性能。钛合金以其优异的综合性能而成为新型航空航天发动机的首选材料之一。然而，传统钛合金由于受到热强性及抗氧化性能的限制，最高使用温度和抗氧化温度只能达到600℃，并且这一温度已成为该类合金耐热性的上限，远不能满足发动机热端部件的使用要求。因此，开发新型高温、高比强度的轻质高温结构材料替代现役高密度镍基、铁基高温合金，通过减轻自重提高发动机性能，对航空航天事业的发展具有非常重要的战略意义。

Ti₂AlNb基合金是一种综合性能优异的新型轻质高温结构材料，具有低密度、高比强度、良好的抗氧化性及无磁性等优势，成为能在 600℃～800℃使用的轻质高温结构材料之一。与高密度镍基高温合金相比， Ti₂AlNb基合金的密度降低了约40％，具有更高的比强度，大大降低了飞行器重量，且提高了发动机的推重比和效率，是先进飞行器发动机重要部件及导弹壳体理想材料。按照目前型号研制及转产情况预测，Ti₂AlNb基合金薄板预计在今后的航空、航天及兵器领域的新型型号中将得到更为广泛的应用，需求量势必继续增大，具有广阔的市场前景。

但是Ti₂AlNb基合金由于加工塑性差，易开裂，制备1mm～4mm厚薄板困难，尤其对于制备宽幅≥800mm大规格薄板更为困难，目前还没有成熟的轧制方法；同时采用现有的轧制方法生产的Ti₂AlNb薄板同板差大，力学性能各向异性大，成材率低。因此采用现有的常规方法生产的Ti₂AlNb 薄板材已不能满足航空航天用钛合金板材高尺寸精度，横纵向力学性能差异小的要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供了一种Ti₂AlNb合金宽幅薄板的加工方法。该加工方法通过对轧制温度、火次变形量、道次变形量、轧制方式的综合控制，制备出厚度为1mm～4mm，宽度为800mm～1500mm的Ti₂AlNb合金宽幅薄板，其室温强度可达到 1200MPa以上，延伸率不小于5％，在650℃高温条件下抗拉强度可达800MPa以上，延伸率不小于6％，并且该加工路线简单、制备成本低、效率高、还可制备出力学性能各向异性小的大规格薄板并实现大批量生产。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种Ti₂AlNb合金宽幅薄板的加工方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：