一种beta-gamma TiAl预合金粉末制备TiAl合金板材的方法
一种beta-gamma TiAl预合金粉末制备TiAl合金板材的方法，它涉及一种制备TiAl合金板材的方法。本发明的目的是要解决现有方法存在制备的TiAl合金板材的宏观偏析、枝晶偏析、化学成分不均匀，制备的TiAl合金板材性能差和制备困难的问题。方法：原材料准备，热等静压，包套，高温包套轧制，去除包套。本发明采用热等静压再进行高温包套轧制的方法制备TiAl合金板材，使用的beta-gamma TiAl合金在加工温度下引入大量的无序体心立方beta相，可改善TiAl合金的热加工性、利于后期的TiAl合金轧制成形，可更容易地制备出全致密的大尺寸TiAl合金板材。本发明适用于制备TiAl合金板材。
发明专利
CN201510028162.0
2015-01-20
CN104550964A
2015-04-29
B22F3/15(2006.01)I
哈尔滨工业大学
孔凡涛;陈玉勇;周海涛;王晓鹏
150001 黑龙江省哈尔滨市南岗区西大直街92号
哈尔滨市松花江专利商标事务所 23109
牟永林
黑龙江;23
一种beta‑gamma TiAl预合金粉末制备TiAl合金板材的方法，其特征在于一种beta‑gamma TiAl预合金粉末制备TiAl合金板材的方法具体是按以下步骤完成的：一、原材料准备：称取粒径为0.5μm～325μm的名义化学成分为Ti‑(40～44.5)Al‑(0.1～10)X‑(0.1～1)Z(at％)的beta‑gamma TiAl预合金粉末；步骤一中所述的Ti‑(40～44.5)Al‑(0.1～10)X‑(0.1～1)Z(at％)中X为beta相稳定元素；所述的beta相稳定元素为Mo、Cr、Nb、V、W、Fe和Mn中的一种或几种的混合；所述的Z为微合金化元素；所述的微合金化元素为B、C和Y中的一种或几种的混合；步骤一中所述的名义化学成分为Ti‑(40～44.5)Al‑(0.1～10)X‑(0.1～1)Z(at％)的beta‑gamma TiAl预合金粉末是通过惰性气体雾化技术或等离子旋转电极雾化技术制备的；二、热等静压：将步骤一称取的粒径为0.5μm～325μm的名义化学成分为Ti‑(40～44.5)Al‑(0.1～10)X‑(0.1～1)Z(at％)的beta‑gamma TiAl预合金粉末放入包套中，在震实台上震实5min～60min，再进行真空脱气1h～4h，再进行封焊，得到含有beta‑gamma TiAl预合金粉末的包套，然后再进行热等静压处理，得到包有TiAl坯料的包套；步骤二中所述的真空脱气的温度为200℃～500℃，压力≤10<sup>‑3</sup>Pa；步骤二中所述的热等静压处理的温度为1000℃～1250℃，压力为140M Pa～200MPa，时间为1h～4h；步骤二中所述的包套的材质为不锈钢、纯钛或钛合金；步骤二中所述的包套的厚度为1mm～20mm；三、包套：采用机械加工的方法去除步骤二中得到的坯料的外层包套，再对坯料进行包套和倒圆角，再进行切割，得到表面光洁度为Ra6～Ra8，尺寸为(200～600)mm×(100～500)mm×(5～20)mm的板坯；再将表面光洁度为Ra6～Ra8，尺寸为(200～600)mm×(100～500)mm×(5～20)mm的板坯放入包套中，再进行封焊，得到包有板坯的包套；步骤三中所述的包套材质为不锈钢、纯钛或钛合金；步骤三中所述的包套的厚度为2mm～20mm；四、高温包套轧制：将步骤三得到的包有板坯的包套放入加热炉中，再将加热炉从室温升温至1000℃～1250℃，再在温度为1000℃～1250℃下保温5min～120min，再将温度为1000℃～1250℃包有板坯的包套放置在轧机上，在轧制速率为0.01m/s～2.5m/s、道次变形量为5％～40％、轧制总变形量为30％～90％和道次回炉温度为1000℃～1250℃下，保温5min～60min的条件下进行轧制，得到轧件；再将轧件放置在温度为1000℃～1250℃的加热炉中，再关掉加热炉的电源，轧件自然冷却至100℃～900℃，再将温度为100℃～900℃轧件从加热炉中取出，自然冷却至室温，得到带有包套的轧制板材；五、去除包套：采用机械加工方法去除步骤四中得到的带有包套的轧制板材中的包套，得到TiAl合金板材。