专利名称：一种提高钛合金抗压强度的方法
技术领域：
本发明属于金属材料科学技术领域，涉及一种提高钛合金抗压强度的热加工工艺 方法。
背景技术：
钛合金具有密度小、比强度高、耐蚀性能好及耐热性能良好等优异特性，已在航 天、航空、石油、化工、生物及医学等领域中得到了广泛的应用。随着现代工业的飞速发展， 各个领域对钛合金的性能提出了更高的要求，尤其是钛合金的抗拉(压)强度。目前，提高 钛合金强度的方法主要是变形结合热处理。采用该方法易于在工业上推广应用，但存在工 序复杂、成本高、变形及热处理制度控制严格，对提高钛合金的强度也有限，难以满足航天、 航空、石油及化工等领域对更高强度钛合金件的要求。因此提高钛合金的强度具有重要的 实际意义。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术不足，提供一种工艺方法简单、操作方便，成本低 廉，可有效提高钛合金抗压强度的热加工工艺方法。本发明是采用下述技术方案实现的，所述方法的具体步骤如下1.高压处理其工艺参数为压力为2 5GPa，加热温度为950 1000°C，保温时 间为20 30min，断电保压自然冷却至室温。2.热处理其工艺参数为加热温度为550 600°C，保温时间为20 30min，出
炉空冷至室温。本发明由于采用高压相变处理方法，可以改变钛合金组织中的晶粒取向，使晶粒 得到细化，同时消除气孔、疏松等缺陷，增大了钛合金的致密度。随后再对经高压处理后的 钛合金进行550 600°C，保温时间为20 30min热处理，可以消除由高压处理所产生的内 应力及位错等缺陷，进一步改善钛合金的组织结构，从而提高材料的强度。本发明的有益效果是本发明工艺方法简单、操作方便、成本低廉，质量稳定，可有 效提高钛合金的抗压强度，适合于工业化生产。
具体实施例方式下面通过实施例详述本发明。实施例1所用材料为钛合金，其化学成分(质量分数wt% )为，Ti 85. 60%, Al 3. 11%, V9. 67%, Fel. 56，其余0.058%杂质。将钛合金试样在CS-IIB型六面顶压机上进行高压 实验。采用压力为3GPa，加热温度为950°C，保温时间为20min，断电保压冷却至室温，然后 再将高压处理后的样品在KLX-12B箱式电阻炉中进行热处理，加热温度为600°C，保温时间 20min，出炉空冷至室温。其抗压强度的测试结果见表1。
实施例2实验材料的成分与工艺过程与实施例1相同，本实施例中采用压力为4GPa，加热 温度为950°C，保温时间为20min，断电保压冷却至室温(约25°C )。随后的热处理工艺与 实施例1相同。其抗压强度的测试结果见表1。实施例3实验材料的成分与工艺过程与实施例1相同，高压处理工艺与实施例1相同，随后 的热处理工艺为加热温度为550°C，保温时间30min，出炉空冷至室温。其抗压强度的测试 结果见表1。表1不同状态下钛合金的抗压强度测试结果 注淬火+时效工艺为加热950°C保温20min水冷后，再经600°C保温时间30min。上述实验结果表明钛合金经本发明方法处理后具有较高的抗压强度，高于实施 例前和常规热处理工艺(淬火+时效)处理后钛合金的抗压强度。
权利要求
一种提高钛合金抗压强度的方法，其特征是所述方法包括高压处理和热处理两部分。所述高压处理工艺是其工艺参数为压力为2～5GPa，处理温度为950～1000℃，保温时间为20～30min，断电保压自然冷却至室温；所述热处理工艺是处理温度为550～600℃，保温时间为20～30min，出炉空冷至室温。
2.根据权利要求1所述的提高钛合金抗压强度的方法，其特征在于所述的钛合金， 其化学成分(质量分数wt%)为铝Al 3.0% 3.5%，钒￥9.0% 10. 0%，铁Fel. 5 2.5%，其余量为钛Ti。
全文摘要
一种提高钛合金抗压强度的方法，其特征是将钛合金在2～5GPa压力下进行950～1000℃，保温20～30min后，断电保压自然冷却至室温，再将经上述高压处理后的钛合金试样放入热处理炉中加热至550～600℃，保温20～30min，出炉空冷。本发明的特点在于经本发明处理后钛合金的抗压强度有较大幅度的提高，并且本发明工艺方法简单、操作方便、成本低廉，质量稳定。
文档编号C22C14/00GK101914739SQ20101023693
公开日2010年12月15日 申请日期2010年7月23日 优先权日2010年7月23日
发明者刘建华, 张瑞军, 王鹏, 谌岩 申请人:燕山大学