[发明专利]钛部件的固溶热处理和过老化热处理

权利要求书

1.制作Ti-6Al-4V钛合金部件的方法，其包含以下步骤：

a) 提供锻造的Ti-6Al-4V钛合金部件；

b) 将该部件在固溶温度进行预定时间的固溶热处理，该固溶温度为在该部件的材料的α+β两相区中相对高的，并且比β转变温度至少低54℉；

c) 将该部件冷却到低于α+β两相区温度的温度；

d) 过老化热处理该部件，包括在预定的过老化温度进行预定时间的过老化工艺；

e) 将该部件冷却到室温；并且

其中该过老化温度包括这样的温度，该温度低于所述固溶温度，但是高于用于实现在该部件中最大屈服强度的老化热处理温度。

2.权利要求1的方法，其中步骤a)包括提供锻造的钛部件，该部件包含至少50%的初生α。

3.权利要求1的方法，其中所形成的部件的结构包含在层状的α+β基体中的大约30%-50%的初生α。

4.权利要求1的方法，其中步骤b)包括在大约1675℉-大约1775℉的温度范围内对所述部件进行固溶热处理。

5.权利要求4的方法，其中步骤b)包括在大约1740℉的温度对所述部件进行固溶热处理。

6.权利要求5的方法，其中步骤d)包括在大约1300℉-大约1500℉的过老化温度范围内对所述部件进行过老化热处理。

7.权利要求6的方法，其中该过老化温度是大约1450℉±25℉。

8.权利要求6的方法，其中步骤b)中固溶热处理所述部件用的预定的时间和步骤d)中老化热处理所述部件用的预定的时间各包含大约1小时。

9.权利要求1的方法，其中步骤c)包括以大于空气冷却速率的冷却速率来冷却该部件。

10.权利要求1的方法，其中所形成的部件的结构的最小断裂韧性K_IC是大约50 ksi-in^1/2，最小屈服强度是大约125ksi。

11.权利要求10的方法，其中所形成的部件的结构的断裂韧性K_IC是至少大约70 ksi-in^1/2，和屈服强度是至少大约130 ksi。

12.权利要求11的方法，其中所形成的部件的结构的最小延度是大约10%。

13.制作由Ti-6Al-4V钛合金形成的部件的方法，该方法包含以下步骤：

a) 提供锻造的Ti-6Al-4V钛合金部件，该部件包含至少50%的初生α；

b) 将该部件在固溶温度进行大约1小时的固溶热处理，该固溶温度为在该部件的材料的α+β两相区中相对高的；

c) 将该部件急骤冷却到低于所述α+β两相区温度的温度；

d) 过老化热处理该部件，包括在预定的温度进行大约1小时的过老化工艺；

e) 将该部件空气冷却到室温；并且

其中该过老化温度包括这样的温度，该温度低于所述的固溶温度，但是高于用于实现在该部件中最大屈服强度的老化热处理温度。

14.权利要求13的方法，其中所形成的部件的结构包含在层状的α+β基体中的大约30%-50%的初生α。

15.权利要求13的方法，其中步骤b)包括在大约1675℉-大约1775℉的温度范围内对所述部件进行固溶热处理。

16.权利要求15的方法，其中步骤d)包括在大约1300℉-大约1500℉的过老化温度范围内对所述部件进行过老化热处理。

17.权利要求16的方法，其中该过老化温度是至少大约1382℉±25℉。

18.权利要求17的方法，其中该过老化温度是大约1450℉±25℉。

19.权利要求17的方法，其中所形成的部件的结构的最小断裂韧性K_IC是大约50 ksi-in^1/2，和最小屈服强度是大约125 ksi。

20.权利要求18的方法，其中所形成的部件的结构的断裂韧性K_IC是至少大约70 ksi-in^1/2，和屈服强度是至少大约130 ksi。