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专利号: 201810068960X
申请人: 青岛理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 冶金;黑色或有色金属合金;合金或有色金属的处理
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种含Cr和Mo的β凝固TiAl合金多向包套锻造方法,其特征在于,首先,按照原子百分比,各元素含量分别为:42%~44%Al、1%~3%Cr、0.5%~1%Mo、0.1%~0.5%B,余量为Ti,制备合金铸锭;然后,将合金铸锭进行均匀化处理和热等静压处理后进行切割包套;

最后,将包套后的TiAl合金铸锭在液压机上进行多向锻造。

2.根据权利要求1所述的含Cr和Mo的β凝固TiAl合金多向包套锻造方法,其特征在于,具体地,包括以下步骤:(一)原材料准备:按照合金名义成分,称量原材料:海绵钛、高纯铝、高纯铬、铝钼合金和硼粉;

(二)铸锭熔炼:将原材料放入熔炼炉中熔炼三次,之后随炉冷却,制备出含Cr和Mo的β凝固TiAl合金铸锭,随后将铸锭进行去应力退火;

(三)热等静压处理:合金铸锭表面涂上抗氧化涂料,然后进行热等静压处理;

(四)切取铸锭:利用电火花线切割对热等静压处理后的β凝固TiAl合金铸锭进行加工;

(五)包套处理:利用钨极氩弧焊工艺对TiAl合金铸锭进行包套处理;

(六)多向锻造:TiAl合金采用了三道次锻造,不同道次锻造方向夹角为90°,每道次锻造完成后,重新回炉保温后再进行下一道次的锻造;

(七)去除包套:采用机械加工的方法去除锻坯的包套,最终获得具有细小显微组织和良好综合力学性能的β凝固TiAl合金锻坯。

3.根据权利要求2所述的含Cr和Mo的β凝固TiAl合金多向锻造方法,其特征在于,所述步骤二中熔炼炉采用的是真空感应凝壳熔炼炉,真空度为1.0~3.0×10-3MPa,浇注出的是矩形TiAl合金铸锭。

4.根据权利要求2所述的β凝固TiAl合金多向锻造方法,其特征在于,所述步骤二,铸锭在800℃~900℃进行8~15h去应力退火。

5.根据权利要求1或2所述的含Cr和Mo的β凝固TiAl合金多向锻造方法,其特征在于,所述热等静压处理,温度为1050℃~1250℃,压力为150MPa~250MPa,保温时间为2~6h。

6.根据权利要求2所述的含Cr和Mo的β凝固TiAl合金多向锻造方法,其特征在于,所述步骤四中,利用电火花线切割去除铸锭的缺陷部分和表面氧化皮,切取出矩形铸锭。

7.根据权利要求1或2所述的含Cr和Mo的β凝固TiAl合金多向锻造方法,其特征在于,所述TiAl合金铸锭的包套材料采用304不锈钢或TC4钛合金。

8.根据权利要求7所述的含Cr和Mo的β凝固TiAl合金多向锻造方法,其特征在于,所述包套厚度取铸锭边长的1/5~1/4。

9.根据权利要求1或2所述的含Cr和Mo的β凝固TiAl合金多向锻造方法,其特征在于,所述多向锻造:a.将包套后的TiAl合金铸锭放入1150℃~1300℃的热处理炉中保温2~4h;将液压机的上下砧板预热至300℃~600℃;

b.将预热好的铸锭迅速转移至液压机上,沿x方向进行锻造,压下速度控制在0.1~

0.2mm/s,变形量控制在30%~50%,完成之后,迅速转入热处理炉进行回炉保温0.5~2h;

再将铸锭转移至液压机,沿y方向进行锻造,压下速度控制在0.1~0.2mm/s,变形量控制在

30%~50%;随后转入热处理炉进行回炉保温0.5~2h;再将铸锭转移至液压机,沿z方向进行锻造,压下速度控制在0.1~0.2mm/s,变形量控制在30%~50%,最终得到包套的β凝固TiAl合金锻坯;

c.将锻造完成后的TiAl合金锻坯转移至700℃~1000℃热处理炉,进行退火处理2~

6h,之后随炉冷却至室温。

10.根据权利要求1-9任一所述的含Cr和Mo的β凝固TiAl合金多向锻造方法制备的β凝固TiAl合金。