[发明专利]一种改善钛合金热加工工艺的方法

说明书

技术领域

本发明是涉及一种改善钛合金热加工工艺的方法，具体地说，是涉及一种通过降低钛合金相变温度来改善钛合金热加工工艺的方法，属于钛合金热加工技术领域。

背景技术

钛合金主要用于制作飞机发动机压气机部件，其次为火箭、导弹和高速飞机的结构件。60年代中期，钛及其合金已在一般工业中应用，用于制作电解工业的电极，发电站的冷凝器，石油精炼和海水淡化的加热器以及环境污染控制装置等，钛合金在化工、航空、航天、能源、海洋开发以及医学上得到广泛应用。但是一般钛合金室温塑性低，变形极限低，变形抗力大，冷变形容易开裂，因此绝大多数钛合金必须在高温下变形，但相变温度高，流变应力大，热加工非常困难，从而大大限制了它们的应用。因此，亟需一种可以有效改善钛合金热加工工艺的方法。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术所存在的缺陷和市场需求，提供一种能有效改善钛合金热加工工艺的方法，以解决钛合金热加工困难的难题。

本发明人研究发现：增加钛合金的氢含量可以降低钛合金的相变温度，从而可改善钛合金的热加工工艺。

基于上述研究，本发明的改善钛合金热加工工艺的方法，包括以下步骤：

1)将钛合金试样放入真空炉的石英管内；

2)将石英管抽真空至5×10^-2～8×10^-2Pa；

3)加热真空炉到800～950℃，打开储氢罐，将氢气充入石英管内；

4)待石英管内氢气压力达到0.005～0.1Mpa时，关闭充气阀门；

5)当石英管内氢气压力降到预设值0.004～0.09Mpa时，将石英管移出真空炉，并迅速水冷至室温；

6)将试样从石英管中取出，进行金相组织分析，得到钛合金的相变温度；

7)在相变温度范围内对钛合金进行热加工；

8)将热加工后的钛合金试样放入真空炉内，在650～750℃温度下保温4～6h，以去除钛合金中的氢，使其氢含量恢复到安全水平。

与现有技术相比，本发明通过降低钛合金的相变温度，实现了改善钛合金热加工工艺的目的，不仅解决了钛合金工件在高温热加工时产生的缺陷和困难，而且具有成本低廉、操作简单易行、减少了对模具的损坏及能保证对钛合金工件不造成任何形状和性能影响等有益效果。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步详细、完整地说明：

实施例

将钛合金试样放入真空炉的石英管内；将石英管抽真空至6×10^-2Pa；加热真空炉到920℃，打开储氢罐，将氢气充入石英管内；待石英管内氢气压力达到0.07Mpa时，关闭充气阀门；当石英管内氢气压力降到预设值0.05Mpa时，将石英管移出真空炉，并迅速水冷至室温；将试样从石英管中取出，进行金相组织分析。

分析结果表明：钛合金的相变温度由1025℃降低到920℃，钛合金的热加工温度得到大大降低，因而可以实现改善钛合金热加工工艺的目的。

将热加工后的钛合金试样放入真空炉内，在700℃温度下保温4h，可去除钛合金中的氢，使其氢含量恢复到安全水平。