[发明专利]航空发动机风扇叶片用的α+β型两相钛合金及制备方法

权利要求书

1.一种航空发动机风扇叶片用的α+β型两相钛合金的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，按质量比算获取以下化学成分：铝4.2%～5.6%、钒7.5%～8.8%、氧0.18%～0.24%、铁≤0.5%、铌≤1%、硅0.4%～0.8%、碳≤ 0.05%、氮≤ 0.05%、氢≤ 0.015%，其余为钛和杂质元素；

S2，将各化学成分的原料通过真空自耗熔炼制成钛合金铸锭，然后测量钛合金铸锭的β转变温度为925℃～930℃；将钛合金铸锭升温至1150℃，保温120min，升温时间为90min，然后对钛合金铸锭进行两火次第一阶段镦拔，锻后水冷；再次将钛合金铸锭加热至1050℃，保温150min，再进行两火次第一阶段镦拔，锻后水冷；将坯料加热至980℃，保温150min，仍然进行两火次第一阶段镦拔，锻后水冷，将钛合金铸锭加热至相变点以上的β相区，对钛合金铸锭进行第一阶段镦拔，使钛合金铸锭的铸态组织充分破碎；

S3，将钛合金铸锭加热至β相变点以下的20℃～60℃范围内，且在预设变形量的条件下，换向后，对钛合金铸锭进行三火次第二阶段镦拔，使钛合金铸锭的棒坯边缘及心部变形均匀；

S4，将钛合金铸锭加热至相变点以上50℃范围内，对钛合金铸锭进行第三阶段镦拔，生成新的β晶粒；

S5，将钛合金铸锭加热至β相变点以下40℃～60℃范围内，在α+β两相区进行五火次第四阶段镦拔，使细小均匀的坯料组织得到完全的破碎，获得钛合金材料；

S6，对钛合金材料加热到 900℃±10℃，至少保温 20min，空冷至室温；然后再加热到640℃±5℃，至少保温60min，空冷至室温。

2.根据权利要求1所述航空发动机风扇叶片用的α+β型两相钛合金的制备方法，其特征在于，所述第一阶段镦拔、第二阶段镦拔、第三阶段镦拔和第四阶段镦拔分别包括镦粗和拔长。

3.根据权利要求1所述航空发动机风扇叶片用的α+β型两相钛合金的制备方法，其特征在于，所述第一阶段镦拔、第二阶段镦拔、第三阶段镦拔和第四阶段镦拔的钛合金铸锭分别为圆柱形。

4.根据权利要求1所述航空发动机风扇叶片用的α+β型两相钛合金的制备方法，其特征在于，步骤S1中，基于CALPHAD方法的计算，调整Al和V元素的含量，提高电子功函数，按质量比获取以下化学成分：铝4.2%～5.6%、钒7.5%～8.8%、氧0.18%～0.24%、铁≤0.5%、铌≤1%、硅0.4%～0.8%、碳≤ 0.05%、氮≤ 0.05%、氢≤ 0.015%，其余为钛和杂质元素。