本發(fā)明屬于鈦合金生產(chǎn)，具體涉及一種tc25鈦合金盤鍛件初生α相的調(diào)控方法。

背景技術(shù)：

1、tc25鈦合金是一種典型的α+β型高溫鈦合金，因其優(yōu)異的高溫力學(xué)性能，被應(yīng)用于制造航空發(fā)動(dòng)機(jī)的各類盤形零件。在工程制造中，tc25鈦合金盤通常采用模鍛成形，鍛造完成后進(jìn)行固溶和時(shí)效的熱處理，獲得含有等初生α相的雙態(tài)組織。然而，固溶處理溫度、時(shí)間和處理完成后的冷卻速率對tc25鈦合金初生α相的尺寸和體積分?jǐn)?shù)對影響極大。如果固溶處理控制不當(dāng)，會(huì)導(dǎo)致初生α相的尺寸和體積分?jǐn)?shù)超出相關(guān)要求，進(jìn)而使得鍛件的強(qiáng)度和疲勞性能受到影響。

2、公開號為cn116479355a的專利文件公開了一種利用組織調(diào)控提高鈦合金應(yīng)力腐蝕性能的方法。該方法包括以下步驟：步驟1：將鈦合金板坯加熱至β相變點(diǎn)以下10～30℃進(jìn)行熱軋?zhí)幚?，得到軋制鈦合金板，并將所述軋制鈦合金板冷卻至室溫；步驟2：將冷卻后的所述軋制鈦合金板放入熱處理爐中進(jìn)行熱處理，得到初生α相含量5％～15％的雙態(tài)組織，然后將熱處理后的鈦合金板冷卻至室溫。但此專利技術(shù)依然存在調(diào)控不夠精確的問題，其主要是為了實(shí)現(xiàn)鈦合金材料的應(yīng)力腐蝕敏感性的降低，同時(shí)保證材料具有較好的塑韌性。

3、因此，控制tc25鈦合金固溶溫度、固溶時(shí)間及冷卻速率，實(shí)現(xiàn)初生α相體積分?jǐn)?shù)和尺寸的精確控制，對鍛件的組織性能控制和服役安全性具有重要意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出了一種tc25鈦合金盤鍛件初生α相的調(diào)控方法。

2、具體是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的：

3、一種tc25鈦合金盤鍛件初生α相的調(diào)控方法，包括以下步驟：

4、tc25鈦合金模鍛件的生產(chǎn)工藝采用固溶時(shí)效制度進(jìn)行熱處理，所述固溶時(shí)效熱處理制度包括：隨爐升溫至固溶溫度，保溫；固溶完成后進(jìn)行時(shí)效處理；

5、確定不同固溶溫度下保溫時(shí)間對tc25鈦合金初生α體積分?jǐn)?shù)的影響關(guān)系；

6、固溶溫度在950～970℃時(shí)，所述初生α相的體積分?jǐn)?shù)vαp按照式(1)-(3)進(jìn)行控制：

7、固溶溫度為950℃～956℃：vαp＝6.0t+54.0??(1)；

8、固溶溫度為957℃～963℃：vαp＝5.1t+49.8??(2)；

9、固溶溫度為964℃～970℃：vαp＝4.9t+38.4??(3)；

10、式中vαp為初生α相的體積分?jǐn)?shù)，單位：％，t為固溶階段的保溫時(shí)間，單位：h。

11、確定不同固溶溫度下保溫時(shí)間對tc25鈦合金初生α尺寸的影響關(guān)系：

12、固溶溫度在950～970℃時(shí)，所述初生α相的尺寸sαp按照式(4)-(6)進(jìn)行控制：

13、固溶溫度為950℃～956℃：sαp＝1.21t+9.25??(4)；

14、固溶溫度為957℃～963℃：sap＝0.93t+9.35??(5)；

15、固溶溫度為964℃～970℃：sαp＝0.75t+9.10??(6)

16、式中sαp為初生α相的直徑，單位：μm；t為固溶階段的保溫時(shí)間，單位：h。

17、鍛件在固溶保溫完成后，控制鍛件在固溶溫度到450℃間的冷卻速率為5～10℃/min。

18、根據(jù)工程制造的標(biāo)準(zhǔn)要求，按照α相厚度的要求范圍，根據(jù)式(2)進(jìn)行保溫時(shí)間計(jì)算。

19、進(jìn)一步，所述公式適用的固溶時(shí)間范圍為1～5h。

20、有益效果：

21、本發(fā)明精確建立了不同固溶溫度和固溶時(shí)間對tc25鈦合金初生α片層體積分?jǐn)?shù)和尺寸的影響。根據(jù)鍛件的力學(xué)性能指標(biāo)對初生α體積分?jǐn)?shù)和尺寸的要求，通過式(1)-式(6)以及冷卻速率的控制，可以通過計(jì)算快速實(shí)現(xiàn)模鍛件固溶溫度和時(shí)間的選擇，為鍛件和工藝設(shè)計(jì)提供支撐，具有操作簡單、精確等優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)初生α片層含量和尺寸的調(diào)控。

技術(shù)特征：

1.一種tc25鈦合金盤鍛件初生α相的調(diào)控方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.如權(quán)利要求1所述的一種tc25鈦合金盤鍛件初生α相的調(diào)控方法，其特征在于，所述式(1)-(6)適用的固溶時(shí)間范圍為1-5h。

3.如權(quán)利要求1所述的一種tc25鈦合金盤鍛件初生α相的調(diào)控方法，其特征在于，最終確定的固溶時(shí)間需經(jīng)過公式1-3和公式4-6的結(jié)果進(jìn)行對比后確定。

4.如權(quán)利要求1所述的一種tc25鈦合金盤鍛件初生α相的調(diào)控方法，其特征在于，鍛件在固溶保溫完成后，通過控制風(fēng)扇風(fēng)速，保證鍛件在固溶溫度到450℃間的冷卻速率為5～10℃/min。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于鈦合金模鍛件生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種TC25鈦合金盤鍛件初生α相的調(diào)控方法，本發(fā)明TC25鈦合金模鍛件的生產(chǎn)工藝采用固溶時(shí)效制度進(jìn)行熱處理，固溶時(shí)效熱處理制度包括：隨爐升溫至固溶溫度，保溫；固溶完成后進(jìn)行時(shí)效處理，所述的固溶溫度范圍為950～970℃。不同固溶溫度下，所述初生α相的體積分?jǐn)?shù)V<subgt;αp</subgt;按照式(1)?(3)進(jìn)行控制。本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)TC25初生α片層含量和尺寸的精確調(diào)控。

技術(shù)研發(fā)人員：張安琴,鄧浩,尹翔,王周田,肖欽夤,鄧肯,李軻
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國航發(fā)貴陽發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)研究所
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/30