本发明属于钛合金锻造改性锻造,具体涉及一种tc11钛合金改锻的工艺方法。
背景技术:
1、钛合金由于其高比强度、轻巧、耐蚀性高,在航空航天以及船舶等各方面应用广泛,tc11钛合金作为两相钛合金的一种,在500℃以下具有较高的室温强度、优异的热强性能,主要用于制造航空发动机压气机盘、叶片、鼓筒等零件。由于锻件性能要求的提高,要求原材料性能指标也随之拔高,仅仅是通过锻造来消除钛合金铸造缺陷的方式已不能满足生产需求,就需要棒材产出后,进一步通过热加工的手段改善钛合金原材料组织,常规的手段是使用相应吨位的快锻机(锤砧速度10mm/s-40mm/s)对棒料进行锻造改性,平砧镦拔或型砧镦拔,生产效率不高,且很难控制加工参数。
技术实现思路
1、发明目的:提供一种tc11钛合金改锻的工艺方法。
2、技术方案:
3、一种tc11钛合金改锻的工艺方法,包括:
4、第一步,制方得到方坯;
5、第二步,对方坯通过2火进行晶粒细化:第一火,以相变点下25℃±5℃温度加热,加热系数按1.2min/mm-1.5min/mm计算,对方坯进行镦粗拔长变形,镦粗变形量控制在35%~40%,锻后快速循环水水冷;第二火,以相变点下30℃±±3℃℃温度加热,加热系数按1.2min/mm-1.5min/mm计算,对方坯进行镦粗拔长变形,镦粗变形量控制在35%~40%,锻后快速循环水水冷;
6、第三步,通过n火次对晶粒细化后的方坯进行组织均匀处理,其中n为偶数:加热温度为相变点下40℃±±5℃℃温度,加热系数按0.8min/mm-1.0min/mm计算,通过镦粗、换向四方拔长、倒角拔长的变形方式对方坯料进行变形,镦粗变形量控制在30%~35%,通过n火次的相同变形过程,使得坯料内部累积畸变能达到一定程度,大于tc11的临界变形量又小于晶粒粗化变形量,得到均匀、细小的组织状态;
7、第四步,对组织均匀化后的方坯进行至少两个火次的成饼锻造:第一火:使用快锻机,进行镦粗和滚圆,镦粗变形量控制在40%~45%,垫起空冷;第二火:加热温度为相变点下40℃±±5℃℃,加热系数按0.8min/mm-1.0min/mm计算,使用螺旋压力机,以预定的初始速度镦饼,变形量控制在35%-40%之间,垫起空冷;后续火次:加热温度为相变点下40℃±5℃±℃,加热系数按0.8min/mm-1.0min/mm计算,使用螺旋压力机,以预定的初始速度镦饼,变形量根据荒坯尺寸确定,垫起空冷。
8、进一步地,第一步,制方得到方坯,具体包括:
9、将棒料加热至相变点下40℃±5℃±℃,加热系数按0.8min/mm-1.0min/mm计算,通过镦粗、四方拔长,将棒料锻造成高径比为1.6-2.0的方坯,其中,上下锤砧为平模,快锻机的初始压制速度控制在20-40mm/s,垫起空冷。
10、进一步地,第二步中,第一火,具体包括:
11、通过镦粗、换向四方拔长、倒角拔长的方式进行变形,镦粗变形量控制在35%~40%。
12、进一步地,第二步中,第二火,具体包括:
13、通过镦粗、换向四方拔长、倒角拔长的方式进行变形,镦粗变形量控制在35%~40%。
14、进一步地,第三步,通过4火次对晶粒细化后的方坯进行组织均匀处理。
15、进一步地,第四步中第一火,具体包括:第一火:加热温度为相变点下40℃±5℃±℃,加热系数按0.8min/mm-1.0min/mm计算,使用快锻机,进行镦粗和滚圆,镦粗变形量控制在40%~45%,垫起空冷。
16、进一步地,第四步中第二火中螺旋压力机的初始速度为200mm/s-400mm/s。
17、进一步地,第四步中第三火中螺旋压力机的初始速度为200mm/s-400mm/s。
18、有益效果:
19、采用本发明的改锻方式,tc11棒料经过使用快锻机以初始速度20mm/s-40mm/s进行上下平砧镦粗、拔长,以镦粗、四方拔长、倒角拔长相配合的方式,在不同加热温度、冷却方式条件下对棒料进行组织细化,得到较细的初始组织,使用速度为200mm/s-400mm/s的螺旋压力机进行最后火次镦粗,以较少火次得到组织均匀,初生α相球化较好的钛合金组织。
1.一种tc11钛合金改锻的工艺方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的tc11钛合金改锻的工艺方法,其特征在于,第一步,制方得到方坯,具体包括:
3.根据权利要求1所述的tc11钛合金改锻的工艺方法,其特征在于,第二步中,第一火,具体包括:
4.根据权利要求1所述的tc11钛合金改锻的工艺方法,其特征在于,第二步中,第二火,具体包括:
5.根据权利要求1所述的tc11钛合金改锻的工艺方法,其特征在于,第三步,通过4火次对晶粒细化后的方坯进行组织均匀处理。
6.根据权利要求1所述的tc11钛合金改锻的工艺方法,其特征在于,第四步中第一火,具体包括:第一火:加热温度为相变点下40℃±5℃±℃,加热系数按0.8min/mm-1.0min/mm计算,使用快锻机,进行镦粗和滚圆,镦粗变形量控制在40%~45%,垫起空冷。
7.根据权利要求1所述的tc11钛合金改锻的工艺方法,其特征在于,第四步中第二火中螺旋压力机的初始速度为200mm/s-400mm/s。
8.根据权利要求1所述的tc11钛合金改锻的工艺方法,其特征在于,第四步中第三火中螺旋压力机的初始速度为200mm/s-400mm/s。