[发明专利]Ti-6Al-4V合金机匣环件锻造成形方法

说明书

本发明公开了一种Ti‑6Al‑4V合金机匣环件锻造成形方法，其特征在于：将Ti‑6Al‑4V合金棒材下料成一定规格后，加热至锻造温度进行墩粗、冲孔，获得中间坯，再对中间坯进行锻前热处理，然后轧制成形，获得Ti‑6Al‑4V合金机匣环件，最后进行小变形量胀形，消除残余应力，能够有效地改善锻件组织性能，抑制大块α和等轴α组织的生成，使其生成较好的α片+β转的网篮组织，本发明适用于航空用Ti‑6Al‑4V合金机匣环件轧制成形。

技术领域

本发明涉及一种锻造成形方法，特别是涉及了一种TI-6AL-4V合金机匣环件锻造成形方法。

背景技术

TI-6AL-4V合金属于马氏体型α+β两相变形强钛合金，属于Ti-Al-Zr-Sn-Mo-W系合金，综合性能优良，而且兼有高热强性和热稳定性。研究表明，TI-6AL-4V钛合金零件在500℃以下可工作6000h，在550℃左右也可工作3000h；该合金具有较好的热强性和耐热性，被广泛应用于航空发动机关键零件的制造。

目前，机匣锻件加工出的零件一般均具有薄壁、形状结构复杂、加工余量大、刚性低、精度要求高等特点，在制造和使用过程中易产生变形的问题，从而降低了发动机的可靠性。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种TI-6AL-4V合金机匣环件锻造成形方法，提高TI-6AL-4V钛合金机匣环件的质量稳定性和组织均匀性。

为了解决上述问题，本发明所述TI-6AL-4V合金机匣环件锻造成形方法，其锻造步骤如下：

将TI-6AL-4V合金棒材下料成一定规格后，加热至锻造温度进行墩粗、冲孔，获得中间坯；

再对中间坯进行锻前热处理，首先将中间坯加热至T_β-30℃～T_β-10℃，按照加热系数为0.6min/mm～1.0min/mm进行保温；然后再将中间坯加热至T_β-10℃～T_β+20℃，按照加热系数为0.4min/mm～0.6min/mm进行保温，所述T_β为TI-6AL-4V合金的相变点温度；

将锻前热处理后的TI-6AL-4V合金中间坯加热到锻造温度保温一段时间后，放入辗环机进行轧制成形，变形量为45％～60％，锻后水冷，获得TI-6AL-4V合金机匣环件；

对TI-6AL-4V合金机匣环件进行小变形量胀形，消除残余应力。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

所述TI-6AL-4V合金机匣环件锻造成形方法，锻前采用中温加热(T_β-30℃～T_β-10℃)和高温加热(T_β-10℃～T_β+20℃)能够有效地改善锻件组织性能；锻后水冷，可以有效地抑制大块α和等轴α组织的生成，使其生成较好的α片+β转的网篮组织。

具体实施方式

实施本发明所述的TI-6AL-4V合金机匣环件锻造成形方法，需要提供锻造加热炉、压力机、机械手、辗环机等设备。具体实施方式如下：

将TI-6AL-4V合金棒材下料成一定规格后，加热至锻造温度进行墩粗、冲孔，获得中间坯；

再对中间坯进行锻前热处理，首先将中间坯加热至T_β-30℃～T_β-10℃，按照加热系数为0.6min/mm～1.0min/mm进行保温；然后再将中间坯加热至T_β-10℃～T_β+20℃，按照加热系数为0.4min/mm～0.6min/mm进行保温，所述T_β为TI-6AL-4V合金的相变点温度；