[发明专利]一种TA19钛合金板条的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于钛合金板条制备技术领域，具体涉及一种TA19钛合金板条的制备方法。

背景技术

TA19钛合金是一种近α型的钛合金，使用温度较高(470℃左右)，随着航空、航天等工业技术的发展，发动机对热强型、热稳定性好的高温近αTA19钛合金产品的需求日益增强，而开坯及后续锻造过程是成功制备高温近αTA19钛合金板条的关键。目前通过普通锻造加工方法生产困难很大，主要不足之处是该材料变形能力差，热加工时经常出现严重的开裂，内裂等致命缺陷，产品性能指标亦不稳定，成材率低，因此普通锻造方法已不适用于该牌号钛合金板条的制备。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种工艺简单，制备过程中开裂少，成品内部缺陷少的TA19钛合金板条的制备方法。采用该方法制备的TA19钛合金板条在室温下的拉伸强度≥900MPa，屈服强度≥830MPa，延伸率≥10％，断面收缩率≥30％，在482℃时的拉伸强度≥625MPa，屈服强度≥490MPa，延伸率≥15％，断面收缩率≥35％。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种TA19钛合金板条的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(1)切去TA19钛合金铸锭的冒口和锭底，除去TA19钛合金铸锭表皮气孔；

(2)用油压机或水压机将步骤(1)中除去表皮气孔后的TA19钛合金铸锭开坯锻造两火次得到锻坯，第一火次的始锻温度为TA19钛合金铸锭β相变点之上100℃～150℃，第二火次的始锻温度为TA19钛合金铸锭β相变点之上50℃～100℃，两火次的终锻温度均不低于850℃，每火次的累积变形量均为65％以上；

(3)将步骤(2)中所述锻坯空冷至室温，然后将锻坯表面的裂纹打磨干净，将打磨后的锻坯在始锻温度为TA19钛合金铸锭β相变点之下10℃～15℃的条件下反复镦粗和拔长锻造2～3次，终锻温度不低于850℃，锻造累积变形量为65％以上；

(4)重复步骤(3)一次；

(5)将步骤(4)中经镦粗和拔长锻造后的锻坯空冷至室温，然后将锻坯表面的裂纹打磨干净，将打磨后的锻坯在始锻温度为TA19钛合金铸锭β相变点之下10℃～15℃的条件下拔长锻造，终锻温度不低于850℃，锻造累积变形量为50％以上；

(6)重复步骤(5)一次，得到坯料；

(7)将步骤(6)中所述坯料空冷至室温，然后将坯料表面裂纹打磨干净，将打磨后的坯料在始锻温度为铸锭β相变点之下15℃～20℃的条件下拔长锻造，空冷至室温得到TA19钛合金板条；所述拔长锻造的终锻温度不低于850℃，锻造累积变形量为25％以上。

上述步骤(7)中所述拔长锻造过程中对坯料表面不平整的部位进行常规整形处理。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、本发明工艺简单，不需要特殊设备，加工成本低，制备过程中开裂少，成品内部缺陷少，易实现工业化生产。

2、采用本发明方法制备的TA19钛合金板条内部缺陷少，安全性高，产品稳定性好，产品成材率大大提高，制备的板条可用作航空发动机压气机盘、叶片机匣等零件。

3、采用本发明方法制备的TA19钛合金板条在室温下的拉伸强度≥900MPa，屈服强度≥830MPa，延伸率≥10％，断面收缩率≥30％，在482℃时的拉伸强度≥625MPa，屈服强度≥490MPa，延伸率≥15％，断面收缩率≥35％。

下面通过实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

具体实施方式

实施例1

(1)采用直径Φ690mm的TA19(Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo-0.1Si)钛合金铸锭，切去铸锭冒口和锭底，除去铸锭表皮气孔；

(2)用3150吨油压机将步骤(1)中除去表皮气孔后的铸锭开坯锻造两火次得到锻坯，第一火次的始锻温度为铸锭β相变点之上150℃，第二火次的始锻温度为铸锭β相变点之上100℃，两火次的终锻温度均为880℃，第一火次的累积变形量为70％，第二火次的累积变形量为80％；

(3)将步骤(2)中所述锻坯空冷至室温，然后将锻坯表面的裂纹打磨干净，将打磨后的锻坯在始锻温度为铸锭β相变点之下15℃的条件下反复镦粗和拔长锻造2次，终锻温度为860℃，锻造累积变形量为120％；

(4)重复步骤(3)一次；