一种提高TI6242钛合金抗蠕变性能的制造方法与流程

文档序号:22917820发布日期:2020-11-13 16:01阅读:323来源:国知局

本发明涉及环锻件的加工处理领域,特别是涉及一种提高ti6242钛合金抗蠕变性能的制造方法。



背景技术:

在现有的ti6242环形件生产工艺中,通常是在相变点30-50℃以下进行加热,经过多火次轧制变形,然后进行整形,得到符合尺寸要求的产品,最后按照材料标准进行固溶和时效热处理。但热处理温度的可选区间较大,易导致产品性能不稳定;且不同客户的抗蠕变性能要求不一致,若按照现有的可选区间温度范围进行热处理,则无法满足不同客户对产品性能的要求。



技术实现要素:

为解决上述问题,本发明提出了一种提高ti6242钛合金抗蠕变性能的制造方法。

本发明的主要内容包括:

一种提高ti6242钛合金抗蠕变性能的制造方法,包括如下步骤:

s1.下料:根据产品尺寸选择棒料尺寸,并按规格切割,得到坯料;

s2.冲孔压平:在坯料表面涂抹防氢涂料,采用燃气锻造炉对坯料进行加热升温至941-964℃,保温1.5至3小时,然后将坯料由燃气锻造炉中取出并运输至3000t压机,转移时间控制在45s内,对坯料进行墩粗、冲圆孔,操作时间在180s内;得到已冲孔的环件产品;

s3.环轧整平:在已冲孔的环件产品表面涂抹防氢涂料,采用燃气锻造炉对已冲孔的环件产品进行加热升温至941-964℃,保温0.5至2小时,得到环锻件,然后将环锻件从燃气锻造炉内取出并转移至r350环轧机上,转移时间控制在45s内;采用r350环轧机对环锻件进行多火次轧制,每火的操作时间在120s内;得到锻后零件;

s4.初生α相测定:采用试验炉对锻后零件进行固溶热处理模拟,并对固溶热处理模拟后的试样进行取样微观分析,测定微观组织中的初生α相含量,选择初生α相含量在25%-40%的固溶温度作为选定的热处理温度t;

s5.固溶热处理:在锻后零件表面涂抹防氢涂料,采用燃气热处理炉对锻后零件加热至选定的热处理温度t,保温1至1.5小时,然后将锻后零件由燃气热处理炉内取出并转移至冷却台进行空冷,转移时间控制在60s内;

s6.沉淀热处理:将固溶热处理后的锻后零件在燃气热处理炉内加热至585-601℃,保温7.75至8.25小时,然后将锻后零件转移至冷却台进行空冷,转移时间控制在60s内;得到产品;

s7.性能测试:对产品进行高温拉伸、高温蠕变以及微观组织测试。

优选的,步骤s3中,采用r350环轧机对环锻件进行多火次轧制,每火的轧制量在20%-35%。

优选的,步骤s3中,采用r350环轧机对环锻件进行多火次轧制,每火的环轧进给率控制在0.6至1.3mm/s。

优选的,步骤s2、s3和s5中防氢涂料为钛合金环锻件防氢涂料atp709,且所述防氢涂料的厚度为0.5mm。

本发明的有益效果在于:本发明提出了一种提高ti6242钛合金抗蠕变性能的制造方法,首先通过对冲孔压平以及环轧整平过程中温度和时间的控制,然后通过热处理模拟,可以根据不同客户的需要选定初生α相含量在25%-40%内对应的热处理温度作为最合适的固溶温度,接着采用该固溶温度进行固溶和时效处理,提高了ti6242钛合金的高温抗蠕变性能,使得高温蠕变塑性应变下降至0.1%以下,既能够满足不同客户的产品性能要求,又节约了成本。

具体实施方式

以下将对本发明所保护的技术方案做具体说明。

实施例一

一种提高ti6242钛合金抗蠕变性能的制造方法,包括如下步骤:

s1.下料:根据产品尺寸选择棒料尺寸,并按规格切割,得到坯料;

s2.冲孔压平:在坯料表面涂抹钛合金环锻件标准防氢涂料atp709,该防氢涂料atp709的厚度为0.5mm,采用燃气锻造炉对坯料进行加热升温至941℃,保温3小时,然后将坯料由燃气锻造炉中取出并运输至3000t压机,转移时间控制在45s内,对坯料进行墩粗、冲圆孔,操作时间在180s内;得到已冲孔的环件产品;

s3.环轧整平:在已冲孔的环件产品表面涂抹钛合金环锻件标准防氢涂料atp709,该防氢涂料atp709的厚度为0.5mm;采用燃气锻造炉对已冲孔的环件产品进行加热升温至941℃,保温2小时,得到环锻件,然后将环锻件从燃气锻造炉内取出并转移至r350环轧机上,转移时间控制在45s内;采用r350环轧机对环锻件进行多火次轧制,每火的轧制量在20%,每火的环轧进给率控制在1.3mm/s,且每火的操作时间在120s内;得到锻后零件;

s4.初生α相测定:采用试验炉对锻后零件进行固溶热处理模拟,并对固溶热处理模拟后的试样进行取样微观分析,测定微观组织中的初生α相含量,选择初生α相含量在25%的固溶温度作为选定的热处理温度t;

s5.固溶热处理:在锻后零件表面涂抹钛合金环锻件标准防氢涂料atp709,该防氢涂料atp709的厚度为0.5mm,采用燃气热处理炉对锻后零件加热至选定的热处理温度t,保温1.5小时,然后将锻后零件由燃气热处理炉内取出并转移至冷却台进行空冷,转移时间控制在60s内;

s6.沉淀热处理:将固溶热处理后的锻后零件在燃气热处理炉内加热至585℃,保温8.25小时,然后将锻后零件转移至冷却台进行空冷,转移时间控制在60s内;得到产品;

s7.性能测试:对产品进行高温拉伸、高温蠕变以及微观组织测试。

实施例二

一种提高ti6242钛合金抗蠕变性能的制造方法,包括如下步骤:

s1.下料:根据产品尺寸选择棒料尺寸,并按规格切割,得到坯料;

s2.冲孔压平:在坯料表面涂抹钛合金环锻件标准防氢涂料atp709,该防氢涂料atp709的厚度为0.5mm,采用燃气锻造炉对坯料进行加热升温至964℃,保温1.5小时,然后将坯料由燃气锻造炉中取出并运输至3000t压机,转移时间控制在45s内,对坯料进行墩粗、冲圆孔,操作时间在180s内;得到已冲孔的环件产品;

s3.环轧整平:在已冲孔的环件产品表面涂抹钛合金环锻件标准防氢涂料atp709,该防氢涂料atp709的厚度为0.5mm;采用燃气锻造炉对已冲孔的环件产品进行加热升温至964℃,保温0.5小时,得到环锻件,然后将环锻件从燃气锻造炉内取出并转移至r350环轧机上,转移时间控制在45s内;采用r350环轧机对环锻件进行多火次轧制,每火的轧制量在35%,每火的环轧进给率控制在0.6mm/s,且每火的操作时间在120s内;得到锻后零件;

s4.初生α相测定:采用试验炉对锻后零件进行固溶热处理模拟,并对固溶热处理模拟后的试样进行取样微观分析,测定微观组织中的初生α相含量,选择初生α相含量在40%的固溶温度作为选定的热处理温度t;

s5.固溶热处理:在锻后零件表面涂抹钛合金环锻件标准防氢涂料atp709,该防氢涂料atp709的厚度为0.5mm,采用燃气热处理炉对锻后零件加热至选定的热处理温度t,保温1小时,然后将锻后零件由燃气热处理炉内取出并转移至冷却台进行空冷,转移时间控制在60s内;

s6.沉淀热处理:将固溶热处理后的锻后零件在燃气热处理炉内加热至601℃,保温7.75小时,然后将锻后零件转移至冷却台进行空冷,转移时间控制在60s内;得到产品;

s7.性能测试:对产品进行高温拉伸、高温蠕变以及微观组织测试。

实施例三

一种提高ti6242钛合金抗蠕变性能的制造方法,包括如下步骤:

s1.下料:根据产品尺寸选择棒料尺寸,并按规格切割,得到坯料;

s2.冲孔压平:在坯料表面涂抹钛合金环锻件标准防氢涂料atp709,该防氢涂料atp709的厚度为0.5mm,采用燃气锻造炉对坯料进行加热升温至955℃,保温2.5小时,然后将坯料由燃气锻造炉中取出并运输至3000t压机,转移时间控制在45s内,对坯料进行墩粗、冲圆孔,操作时间在180s内;得到已冲孔的环件产品;

s3.环轧整平:在已冲孔的环件产品表面涂抹钛合金环锻件标准防氢涂料atp709,该防氢涂料atp709的厚度为0.5mm;采用燃气锻造炉对已冲孔的环件产品进行加热升温至955℃,保温1小时,得到环锻件,然后将环锻件从燃气锻造炉内取出并转移至r350环轧机上,转移时间控制在45s内;采用r350环轧机对环锻件进行多火次轧制,每火的轧制量在25%,每火的环轧进给率控制在0.9mm/s,且每火的操作时间在120s内;得到锻后零件;

s4.初生α相测定:采用试验炉对锻后零件进行固溶热处理模拟,并对固溶热处理模拟后的试样进行取样微观分析,测定微观组织中的初生α相含量,选择初生α相含量在35%的固溶温度作为选定的热处理温度t;

s5.固溶热处理:在锻后零件表面涂抹钛合金环锻件标准防氢涂料atp709,该防氢涂料atp709的厚度为0.5mm,采用燃气热处理炉对锻后零件加热至选定的热处理温度t,保温1。5小时,然后将锻后零件由燃气热处理炉内取出并转移至冷却台进行空冷,转移时间控制在60s内;

s6.沉淀热处理:将固溶热处理后的锻后零件在燃气热处理炉内加热至593℃,保温8小时,然后将锻后零件转移至冷却台进行空冷,转移时间控制在60s内;得到产品;

s7.性能测试:对产品进行高温拉伸、高温蠕变以及微观组织测试。

以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书的内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。

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