[发明专利]一种实现近β型钛合金薄壁结构件组织细晶化的成形方法

权利要求书

1.一种实现近β型钛合金薄壁结构件组织细晶化的成形方法，其特征在于，具体过程是：

步骤1，β/(α+β)相区多段式热处理：

采用β型钛合金棒材，相变温度为805～850℃；将该β型钛合金棒材放入真空热处理炉中进行多段式热处理以获得片层组织；

将所述β型钛合金棒材加热到β相变点以上40～60℃保温30～50min；保温结束后以1℃/min的冷却速度对棒材进行炉冷至650～750℃，并继续保温30～50min；保温结束后对棒材进行炉冷至室温；得到经过多段式热处理的β型钛合金棒材；

所述经过多段式热处理的β型钛合金棒材的微观组织中β平均晶粒尺寸为213～230μm，晶界α平均尺寸为2～2.5μm，β晶粒内部α片层平均厚度为0.8～1μm；

步骤2，(α+β)相区拔长预变形：

所述(α+β)相区拔长预变形是在锻造压机上经过2火次旋转锻造实现；

将所述经过多段式热处理的β型钛合金棒材放入箱式电阻炉加热到760～825℃保温60～90min；

保温结束后进行第1火次拔长变形；

将经过第1火次拔长变形的棒材进行回炉加热保温处理，回炉加热温度为780～820℃，保温时间为60～90min；保温结束后进行第2火次拔长变形；

第2火次拔长变形结束后，得到轴向拔长预变形的β型钛合金棒材；

步骤3，制备坯料：

在得到的轴向拔长预变形的β型钛合金棒材上切取坯料；

步骤4，(α+β)相区低速等温锻造成形：

将得到的坯料放入箱式电阻炉中加热到760～820℃保温50min；将模具安装在液压机上并对模具进行加热；将完成保温的坯料转移至下模的型腔底部，使上模以0.5～3mm/s的速度下行对该坯料进行锻压，当坯料变形量达到80％时，上模停止运动，等温锻造成形过程结束，完成近β型钛合金薄壁结构件组织细晶化的成形。

2.如权利要求1所述实现近β型钛合金薄壁结构件组织细晶化的成形方法，其特征在于，步骤2中所述(α+β)相区拔长预变形是在锻造压机上经过2火次旋转锻造实现；每火次变形量均为10～15％；每火次拔长变形中锻锤打击速度为80mm/s，拔长变形时长为5min。

3.如权利要求1所述实现近β型钛合金薄壁结构件组织细晶化的成形方法，其特征在于，步骤3中所述坯料为柱状；该坯料的高径比为1.3。

4.如权利要求1所述实现近β型钛合金薄壁结构件组织细晶化的成形方法，其特征在于，在步骤4中的(α+β)相区低速等温锻造成形时，在升温前对与坯料接触的上模表面与下模表面分别均匀涂覆玻璃润滑剂，并对所述上模和下模进行对中校准。

5.如权利要求1所述实现近β型钛合金薄壁结构件组织细晶化的成形方法，其特征在于，将坯料转移至下模型腔底部的转移时间≤10s。