一种Ti12LC钛合金的强韧化热处理工艺 |
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| 申请号 | CN201610011980.4 | 申请日 | 2016-01-06 | 公开(公告)号 | CN106947928A | 公开(公告)日 | 2017-07-14 |
| 申请人 | 天津皕劼同创精密钛铸造有限公司; | 发明人 | 万家荣; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种Ti12LC 钛 合金 的强韧化 热处理 工艺，Ti12LC钛合金的强韧化热处理工艺包括以下步骤：S1:第一阶段固溶；S2：炉冷；S3：第二阶段固溶；S4：时效处理。该Ti12LC钛合金的强韧化热处理工艺的好处如下：1、采用分段固溶+时效的热处理方法，可获得由5～30％初生等轴α相、10～20％次生板条α相和层片状或细针状β转变组织组成的双态组织，2、通过分别控制两个阶段固溶的 温度 高低可以调节初生等轴α相以及次生板条α相的体积分数，从而调节Ti12LC合金的强度和塑韧性匹配，改善其强韧性，3、本发明热处理工艺简单可行，产品性能优良、组织均匀，适于大规模工业化生产。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种Ti12LC钛合金的强韧化热处理工艺，其特征在于，Ti12LC钛合金的强韧化热处理工艺包括以下步骤： |
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| 说明书全文 | 一种Ti12LC钛合金的强韧化热处理工艺技术领域[0001] 本发明涉及一种热处理工艺，尤其涉及Ti12LC钛合金的强韧化热处理工艺。 背景技术[0002] 钛及钛合金由于具有比强度高、无磁性、热膨胀系数低、耐腐蚀、中温性能好等一系列优点，作为一种重要的金属结构材料，不仅被大量应用于航空航天工业及海洋化工工业，而且作为汽车用材很早就引起人们的重视。然而钛合金的制造成本相对于钢铁、铝合金等大量使用的传统金属材料而言要高出许多，较高的成本在一定程度上阻碍了其在民用领域的应用。因此如何降低钛合金材料的成本成为材料科学工作者研究的热点和重点。 [0003] Ti12LC合金是西北有色金属研究院自行研制采用廉价中间合金Mo-Fe所设计的低成本钛合金，其性能与TC11钛合金相当，成本可降低10％以上。常规的Ti12LC合金热处理工艺为：固溶处理(β转变温度Tβ以下40～100℃保温60～120min后空冷)+时效处理(480～600℃保温6～10h空冷到室温)。经上述热处理工艺处理的Ti12LC合金性能基本满足航空航天常用钛合金的性能需求，但是其微观组织均匀性较差，性能可调控空间小，强度与塑韧性匹配不佳，对于更大规格、更高性能的钛合金锻件来说，已不能满足要求。 发明内容[0004] 本发明的目的在于提供一种Ti12LC钛合金的强韧化热处理工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。 [0005] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种Ti12LC钛合金的强韧化热处理工艺，Ti12LC钛合金的强韧化热处理工艺包括以下步骤： [0006] S1:第一阶段固溶，将Ti12LC合金锻件放入炉中，升温到β转变温度Tβ以下10～30℃，保温60～120min； [0007] S2：炉冷，关闭电阻炉，使锻件随炉冷却至β转变温度Tβ以下60～100℃； [0008] S3：第二阶段固溶，Ti12LC合金锻件在β转变温度Tβ以下60～100℃进行保温，保温60～120min，然后空冷到室温； [0009] S4：时效处理，加热到480～600℃保温6～10h，然后空冷即得到成品。 [0010] 优选的，S2中所述Ti12LC合金锻件冷却方式为随炉冷却，冷却至β转变温度Tβ以下60～100℃。 [0011] 优选的，S3中所述第二阶段固溶在β转变温度Tβ以下60～100℃进行，冷却方式为空冷。 [0012] 与现有技术相比，本发明的有益效果是： [0013] 1、采用分段固溶+时效的热处理方法，可获得由5～30％初生等轴α相、10～20％次生板条α相和层片状或细针状β转变组织组成的双态组织。 [0014] 2、通过分别控制两个阶段固溶的温度高低可以调节初生等轴α相以及次生板条α相的体积分数，从而调节Ti12LC合金的强度和塑韧性匹配，改善其强韧性。 [0015] 3、本发明热处理工艺简单可行，产品性能优良、组织均匀，适于大规模工业化生产。 具体实施方式[0016] 对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。 [0017] 实施例1 [0018] 一种Ti12LC钛合金的强韧化热处理工艺，Ti12LC钛合金的强韧化热处理工艺包括以下步骤： [0019] S1:第一阶段固溶，将Ti12LC合金锻件放入炉中，升温到β转变温度Tβ以下15℃，保温70min； [0020] S2：炉冷，关闭电阻炉，使锻件随炉冷却至β转变温度Tβ以下75℃； [0021] S3：第二阶段固溶，Ti12LC合金锻件在β转变温度Tβ以下80℃进行保温，保温90min，然后空冷到室温； [0022] S4：时效处理，加热到500℃保温7h，然后空冷即得到成品。 [0023] 其中，S2中所述Ti12LC合金锻件冷却方式为随炉冷却，冷却至β转变温度Tβ以下88℃；S3中所述第二阶段固溶在β转变温度Tβ以下90℃进行，冷却方式为空冷。 [0024] 实施例2 [0025] 一种Ti12LC钛合金的强韧化热处理工艺，Ti12LC钛合金的强韧化热处理工艺包括以下步骤： [0026] S1:第一阶段固溶，将Ti12LC合金锻件放入炉中，升温到β转变温度Tβ以下16℃，保温85min； [0027] S2：炉冷，关闭电阻炉，使锻件随炉冷却至β转变温度Tβ以下70℃； [0028] S3：第二阶段固溶，Ti12LC合金锻件在β转变温度Tβ以下77℃进行保温，保温85min，然后空冷到室温； [0029] S4：时效处理，加热到550℃保温8h，然后空冷即得到成品。 [0030] 其中，S2中所述Ti12LC合金锻件冷却方式为随炉冷却，冷却至β转变温度Tβ以下90℃；S3中所述第二阶段固溶在β转变温度Tβ以下80℃进行，冷却方式为空冷。 [0031] 实施例3 [0032] 一种Ti12LC钛合金的强韧化热处理工艺，Ti12LC钛合金的强韧化热处理工艺包括以下步骤： [0033] S1:第一阶段固溶，将Ti12LC合金锻件放入炉中，升温到β转变温度Tβ以下23℃，保温110min； [0034] S2：炉冷，关闭电阻炉，使锻件随炉冷却至β转变温度Tβ以下85℃； [0035] S3：第二阶段固溶，Ti12LC合金锻件在β转变温度Tβ以下90℃进行保温，保温75min，然后空冷到室温； [0036] S4：时效处理，加热到560℃保温8.8h，然后空冷即得到成品。 [0037] 其中，S2中所述Ti12LC合金锻件冷却方式为随炉冷却，冷却至β转变温度Tβ以下89℃；S3中所述第二阶段固溶在β转变温度Tβ以下88℃进行，冷却方式为空冷。 [0038] 实施例4 [0039] 一种i12LC钛合金的强韧化热处理工艺，Ti12LC钛合金的强韧化热处理工艺包括以下步骤： [0040] S1:第一阶段固溶，将Ti12LC合金锻件放入炉中，升温到β转变温度Tβ以下26℃，保温110min； [0041] S2：炉冷，关闭电阻炉，使锻件随炉冷却至β转变温度Tβ以下80℃； [0042] S3：第二阶段固溶，Ti12LC合金锻件在β转变温度Tβ以下95℃进行保温，保温70min，然后空冷到室温； [0043] S4：时效处理，加热到540℃保温9h，然后空冷即得到成品。 [0044] 其中，S2中所述Ti12LC合金锻件冷却方式为随炉冷却，冷却至β转变温度Tβ以下88℃；S3中所述第二阶段固溶在β转变温度Tβ以下97℃进行，冷却方式为空冷。 |
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