[发明专利]一种调整α‑β两相钛合金组织的热处理方法

说明书

技术领域

本发明属于钛合金加工技术领域，具体涉及一种调整α-β两相钛合金组织的热处理方法。

背景技术

钛合金具有密度小、比强度高、耐蚀性能好、耐热性能优良、无磁等一系列特性，获得了广泛的应用。目前，对于改变α-β两相钛合金片层组织形貌的通用方式是采用锻造的方式，通过调整锻造的工艺参数来获得期望的组织，但锻造工艺参数较多，具体有：加热温度、保温时间、变形量、变形方式、变形时间、冷却方式等7项参数，影响因素较多，从而不能直观的将某项或某几项锻造工艺与所获得某种特征的组织进行线性连接的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种调整α-β两相钛合金组织的热处理方法，采用热处理的方式对α-β两相钛合金组织形貌进行调整。

本发明所采用的技术方案是，一种调整α-β两相钛合金组织的热处理方法，通过对经锻造的α-β两相钛合金在相变点以下加热、保温，进行热处理，冷却，即可实现组织的转变、α相含量的调整或者消除缺陷组织。

本发明的特点还在于：

组织的转变包括片层组织转变为球状组织、片层组织转变为双态组织或者球状组织转变为双态组织。

片层组织转变为球状组织的热处理过程具体为：在热处理炉温达到材料相变点温度以下150℃～20℃时装炉，装料后等待到热处理炉温再次达到上述要求时开始计时，保温5小时～30小时后将材料出炉，在室温条件下进行空冷。

片层组织转变为双态组织的热处理过程具体为：在热处理炉温达到材料相变点温度以下80℃～20℃时装炉，装料后等待到热处理炉温再次达到上述要求时开始计时，保温10小时～20小时后将材料出炉，在室温条件下进行空冷。

球状组织转变为双态组织的热处理过程具体为：热处理炉温达到材料相变点温度以下40℃～10℃时装炉，装料后等待到热处理炉温再次达到上述要求时开始计时，保温1小时～5小时后将材料出炉，在室温条件下进行空冷。

缺陷组织包括锻造流线或者锻造变形带。

消除缺陷组织的热处理过程具体为：热处理炉温达到材料相变点温度以下150℃～30℃时装炉，装料后等待到热处理炉温再次达到上述要求时开始计时，保温5小时～30小时后将材料出炉，在室温条件下进行空冷。

α相含量调整具体为：将α-β两相钛合金中的球状α相含量比率在 80％～10％之间进行调整。

本发明的有益效果是，本发明一种调整α-β两相钛合金组织的热处理方法，通过调整热处理的温度和时间，达到控制再结晶发展程度的目的，实现了钛合金的锻造组织的转变、α相含量的调整以及缺陷组织的消除。打破了以往对“α-β两相钛合金片层组织仅能通过锻造后获得球状组织”的片面认知。并且，因为本发明的工艺参数仅有：加热温度、保温时间、冷却方式3 项参数，比锻造的参数更为简单，影响因素小，可将工艺参数与所获得的α-β两相钛合金组织形貌进行线性连接，从科研角度有利于找出组织与工艺参数的直接关系，从工业生产的角度来说，有利于提高工艺和产品的稳定性。

附图说明

图1是实施例1热处理前后的棒材组织图，其中a为处理前的棒材组织图，b为热处理后的棒材组织图；

图2是实施例2热处理前后的棒材组织图，其中a为处理前的棒材组织图，b为热处理后的棒材组织图；

图3是实施例3热处理前后的棒材组织图，其中a为处理前的棒材组织图，b为热处理后的棒材组织图；

图4是实施例4热处理前后的棒材组织图，其中a为处理前的棒材组织图，b为热处理后的棒材组织图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

本发明一种调整α-β两相钛合金组织的热处理方法，通过对经锻造的α-β两相钛合金在适当的温度、保温时间和冷却方式条件下进行热处理，可有效的将钛合金的锻造组织进行转变，如：将α-β两相钛合金的片层组织转变为球状组织；将片层组织转变为双态组织；将球状组织转变为双态组织。在组织转变过程中也可以实现球状α相含量比率在80％～10％之间进行调整。此外，还可以通过热处理消除锻造流线、变形带等组织。

本发明有两类主要用途，第一类是通过热处理调整α-β两相钛合金组织形貌；第二类是通过热处理消除经不均匀变形而产生的流线、变形剪切带等组织。

第一类用途具体又可分为以下三种：

1.将经锻造后获得的α-β两相钛合金片层组织热处理后转变为球状组织，具体过程是：