[发明专利]一种粉末冶金超细晶钛铝基合金板材的制备方法

权利要求书

1.一种粉末冶金超细晶钛铝基合金板材的制备方法，包括下述步骤：

第一步：热等静压制备钛铝基合金锭坯

根据设计的钛铝基合金组分原子百分比，分别取各组分金属粉末，金属粉末粒度为80～100目，形状为球形；将金属粉末装入低碳钢包套，于1235～1265℃进行热等静压，制备致密度大于等于98％，氧含量小于等于1000ppm的钛铝基合金锭坯；

第二步：截取备轧坯料

从第一步得到的钛铝基合金锭坯上切取备轧坯料，采用纯钛板包覆备轧坯料，周边焊接，在纯钛板表面涂覆防氧化玻璃涂层后，备轧；

第三步：轧制

将第二步所得备轧坯料加热到1200～1250℃均温后，进行多道次轧制，轧制总变形量为85％～90％；控制道次终轧温度大于等于1100℃，每道次轧制后，回炉均温至1200～1250℃后进行下一道次轧制，制得粉末冶金钛铝基合金板材；当备轧坯料总变形量小于等于35％时，轧辊线速度为1～2m/min，道次变形量为8～10％；当备轧坯料总变形量为35％～90％时，轧辊线速度为20～30m/min，道次变形量为50～60％；

第四步：退火

将第三步得到的粉末冶金钛铝基合金板材加热至850～900℃保温退火3～5小时后，出炉空冷，得到粉末冶金超细晶钛铝基合金板材。

2.根据权利要求1所述的一种粉末冶金超细晶钛铝基合金板材的制备方法，其特征在于：第一步中，所述钛铝基合金组分原子百分比为：Al：46～48，Cr：1～3，Nb：2～3，W：0.1～0.3，其余为Ti。

3.根据权利要求23所述的一种粉末冶金超细晶钛铝基合金板材的制备方法，其特征在于：第一步中，所述金属粉末是采用旋转电极雾化法制取。

4.根据权利要求3所述的一种粉末冶金超细晶钛铝基合金板材的制备方法，其特征在于：第一步中，所述热等静压的压力为130±10MPa MPa，热等静压时间3～6小时。

5.根据权利要求4所述的一种粉末冶金超细晶钛铝基合金板材的制备方法，其特征在于：第二步中，所述备轧坯料宽度为100～150mm，长度为80～100mm，厚度10±1mm；包覆备轧坯料的纯钛板厚度为备轧坯料厚度的10％～15％。

6.根据权利要求5所述的一种粉末冶金超细晶钛铝基合金板材的制备方法，其特征在于：第二步中，所述防氧化玻璃涂层包括下述组分按重量百分比组成：

SiO₂   80％，

Na₂O   12％，

CaO    8％。

7.根据权利要求6所述的一种粉末冶金超细晶钛铝基合金板材的制备方法，其特征在于：第三步中，所述轧制在两辊可逆热轧机上进行。

8.根据权利要求7所述的一种粉末冶金超细晶钛铝基合金板材的制备方法，其特征在于：制备的粉末冶金超细晶钛铝基合金板材晶粒度为200～300nm。

9.根据权利要求8所述的一种粉末冶金超细晶钛铝基合金板材的制备方法，其特征在于：第三步中，当备轧坯料总变形量小于等于35％时，采用低应变速率轧制变形，其应变速率小于0.2s^-1。

10.根据权利要求9所述的一种粉末冶金超细晶钛铝基合金板材的制备方法，其特征在于：第三步中，当备轧坯料总变形量达到35％以后，采用高应变速率轧制变形，其应变速率为30～50s^-1。