[发明专利]一种制备高强韧TC21钛合金梯度组织的方法

权利要求书

1.一种制备高强韧TC21钛合金梯度组织的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：利用电火花线切割制备棒状试样或者板状试样，并对棒状或板状试样表面进行预处理，所述试样为高强韧TC21钛合金试样，其名义成分为Ti-6Al-2Sn-2Zr-3Mo-1Cr-2Nb-0.1Si，该合金相变点温度为945±5℃；

步骤2：将待热处理试样与脉冲电源的正负极相连，并放入手套箱，所述的试样与脉冲电源正负极相连的具体方法：脉冲电源正负极采用铜板，尺寸为35×60×3mm，利用铜板将待加热试样进行夹持固定；可以通过调整夹持位置，而调节待加热的区域，实现加热区域的可控调节；

步骤3：对手套箱进行抽真空处理；

步骤4：对手套箱通入氩气气氛，保护待热处理的试样，防止被氧化；

步骤5：接通脉冲电源，调整脉冲电流，脉冲电压和脉冲频率，对试样进行电阻加热；所述脉冲电流为75-90A，所述脉冲电压为65-80V，所述脉冲频率为500-600Hz，升温时间为1-2分钟，所述电阻加热形成温度梯度：在试样通电的中间部位产生最高的温度，从中间向两边温度依次降低，形成温度梯度，其中最高温度控制在1000℃-1050℃之间，即高于相变点50-100℃；

步骤6：加热后，切断脉冲电源，使试样冷却，最终在室温条件下获得梯度组织结构。

2.根据权利要求1所述的一种制备高强韧TC21钛合金梯度组织的方法，其特征在于，步骤1所述的试样预处理具体过程为：首先利用金相砂纸对棒状或板状TC21钛合金试样表面打磨，先粗磨后细磨，去除机加工痕迹；随后利用无水乙醇润湿脱脂棉擦拭试样，并干燥备用。

3.根据权利要求1所述的一种制备高强韧TC21钛合金梯度组织的方法，其特征在于，所述的步骤3采用型号为ZXZ-2型旋片式真空泵抽真空，真空度为4KPa。

4.根据权利要求1所述的一种制备高强韧TC21钛合金梯度组织的方法，其特征在于，步骤4所述氩气纯度99.99％，持续通氩气，气压保持在80KPa。

5.根据权利要求1所述的一种制备高强韧TC21钛合金梯度组织的方法，其特征在于，步骤6所述的加热后的保温时间为5-15分钟，冷却方式为空冷。