[发明专利]提高β型钛合金固溶时效强化效果的处理方法

说明书

本发明涉及提高β型钛合金固溶时效强化效果的处理方法，属于钛合金的热处理技术领域。本发明提高β型钛合金固溶时效强化效果的处理方法步骤包括a.将钛合金升温至相转变温度T_β/α+β以下10～30℃，保温时间到后水冷至室温；b.进行冷变形，冷变形量控制在20～30％；c.进行第一次时效处理，时效温度控制在T_β/α+β以下300～350℃；d.进行第二次时效处理，时效温度钛合金T_β/α+β以下400～450℃。本发明采用固溶+冷变形+双重时效的热处理工艺，使得β型钛合金的强度和塑性都得到明显提升，同时细化了晶粒，改善了组织均匀性，可以有效扩展β型钛合金的应用领域，具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明属于钛合金的热处理技术领域，具体涉及提高β型钛合金固溶时效强化效果的处理方法。

背景技术

钛合金热处理的强化效果，决定于合金的类型、相成分、变形参数和随后的热处理规范。固溶+时效强化热处理是普遍应用的一种热处理方式，对于α+β和β型钛合金，经合适的热处理后，抗拉强度可提高5-20％，屈服强度可提高10-30％。对上述两类钛合金，固溶+时效热处理不仅可提高强度，还可提高塑性，并能提高的合金疲劳强度、持久强度和抗蚀型。然而，当钛合金热变形率较大(β合金≧50-60％、α+β>70％)时，由于动态回复再结晶作用，高温固溶热处理不再能起到理想的强化效果。

发明内容

本发明为解决上述现有技术存在的问题，提供提高β型钛合金固溶时效强化效果的处理方法，包括如下步骤：

a.将钛合金升温至相转变温度T_β/α+β以下10～30℃，随后保温，保温时间到后水冷至室温；

b.将完成固溶处理的钛合金进行冷变形，冷变形量控制在20～30％；

c.将完成冷变形的钛合金进行第一次时效处理，时效温度控制在T_β/α+β以下300～350℃，到温入炉，保温后出炉空冷；

d.对钛合金进行第二次时效处理，时效温度控制在T_β/α+β以下400～450℃，到温入炉，保温后出炉空冷。

其中，步骤a钛合金为热轧总变形量大于60％的β型钛合金。

其中，步骤a保温时间保t/min根据钛合金厚h/mm计算，t＝(2～3)×h。

其中，步骤a升温速度控制在5～10℃/min。

其中，步骤b所述冷变形采用冷轧的方式。

本发明的有益效果：

本发明针对经过热轧变形的β型钛合金，采用固溶+冷变形+双重时效的热处理工艺，使得β型钛合金的强度和塑性都得到明显提升，同时细化了晶粒，改善了组织均匀性，对材料的冷成型性能也有所提高，可以有效扩展β型钛合金的应用领域，具有广阔的应用前景。

附图说明

图1为实施例1所得板材金相组织图；

图2为实施例1所得板材透射电镜图，其中颜色较深的为纳米级颗粒析出相。

具体实施方式

本发明提供提高钛合金固溶时效强化效果的处理方法，包括如下步骤：

a.将β型钛合金板材置于电加热热处理炉内，随炉升温，升温速度5～10℃/min，升温至相转变温度T_β/α+β以下10～30℃，随后保温，保温时间t根据板厚h计算，t/min＝(2～3)×h/mm，保温时间到后出炉水冷至室温；

b.将完成固溶处理的板材进行冷变形，采用冷轧方式，累计冷变形量满足20～30％；