本发明专利技术涉及一种网篮组织TC11钛合金叶片的制备方法，包括以下步骤：S1：将TC11钛合金铸锭加热至1100℃～1150℃，保温8h～16h后出炉锻造，锻比不小于4；S2：将S1中坯料在Tβ相变点以上20℃～50℃进行2～5火次的镦拔变形，总锻比不小于10；S3：将S2中锻坯加热至Tβ相变点以上10℃～30℃，在精锻机上通过2～4火次成形，S4：将S3制备所得棒材加热至Tβ相变点以上10℃～30℃，在锤锻机上1～2火次采用锤锻成形；S5：对S4锤锻成形的叶片进行热处理及表面加工，获得网篮组织TC11钛合金叶片。本发明专利技术处理后，在叶片表面形成梯度式渗透氧层，使叶片疲劳性能得到大幅度提高。劳性能得到大幅度提高。劳性能得到大幅度提高。
【技术实现步骤摘要】
一种网篮组织TC11钛合金叶片的制备方法
[0001]本专利技术涉及钛合金加工
，具体涉及一种网篮组织TC11钛合金叶片的制备方法。
技术介绍
[0002]TC11钛合金是一种Ti
‑
Al
‑
Mo
‑
Zr
‑
Si系马氏体两相钛合金，在500℃以下具有较高强度和良好的抗腐蚀能力，目前主要应用于航空发动机的压气机盘、叶片和鼓筒等零件，通常在高温、大载荷条件下工作，承受着很高的离心负荷、振动负荷和热负荷，有时还面临机场沙尘环境，或者承受环境介质的腐蚀与氧化作用，工作条件十分恶劣，在这种工作条件下，容易产生局部应变导致疲劳失效。为保证合金叶片在服役过程中的疲劳稳定性，传统锻造过程通常选择在两相区变形获得双态组织或等轴组织，等轴状初生α相的存在很好的调节了合金的拉伸塑性和疲劳强度，但也不可避免地使TC11钛合金叶片强度大幅度下滑，使其难以满足航空构件逐渐提高的性能需求。
技术实现思路
[0003]本专利技术的目的是要克服现有技术的不足，提出一种网篮组织TC11钛合金叶片的制备方法，制备TC11钛合金叶片可以在获得强度较高的网篮组织的同时获得较高疲劳强度。
[0004]为了解决上述
技术介绍
中的问题，本专利技术是通过以下技术方案来实现的：
[0005]一种网篮组织TC11钛合金叶片的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
[0006]S1，将TC11钛合金铸锭加热至1100℃～1150℃，保温8h～16h后出炉锻造，形成坯料，锻比不小于4；
[0007]S2，将S1中所述坯料在T
β
相变点以上20℃～50℃进行2～5火次的镦拔变形，形成锻坯，总锻比不小于10；
[0008]S3，将S2中所述锻坯加热至T
β
相变点以上10℃～30℃，在精锻机上通过2～4火次成形，形成棒材；
[0009]S4，将S3所述棒材加热至T
β
相变点以上10℃～30℃，在锤锻机上1～2火次采用锤锻成形，形成叶片；
[0010]S5，对S4中所述叶片进行热处理及表面加工，获得网篮组织TC11钛合金叶片。优选的，S2中，在T
β
相变点以上20℃～40℃镦拔变形过程中，每火次镦拔锻比不小于3。
[0011]优选的，S2
‑
S4中，加热系数η＝0.2min/mm～0.5min/mm。
[0012]优选的，所述S5中热处理为：将所述叶片置于0.2～1.5倍标准大气压的氧气氛中，经480℃～500℃保温50h～200h后，使叶片表面形成致密氧化层，次表面形成梯度式渗透氧层。
[0013]优选的，所述S5中表面加工为：将热处理后的所述叶片采用采用SiO2抛光液，将所述叶片表面致密氧化层抛除，保留渗透氧层。
[0014]优选的，所述S1中，所述S1中，所述TC11钛合金铸锭为直径为Ф490mm的TC11钛合
金铸锭，所述TC11钛合金铸锭的合金成分为：Ti
‑
6.5Al
‑
1.7Zr
‑
3.3Mo
‑
0.30Si，TC11钛合金的相变点为1010℃
[0015]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益的技术效果：
[0016]1.本专利技术制备的TC11钛合金叶片具有网篮组织，相较于传统的双态组织或等轴组织具有更高的室温及高温强度。
[0017]2.通过氧气氛中处理后，在叶片表面形成梯度式渗透氧层，使叶片疲劳性能得到大幅度提高。
附图说明
[0018]图1是本专利技术实施例2中TC11钛合金叶片100倍显微组织照片；
[0019]图2是本专利技术实施例2中TC11钛合金叶片500倍显微组织照片；
具体实施方式
[0020]实施例1
[0021]一种网篮组织TC11钛合金叶片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
[0022]S1，将TC11钛合金铸锭加热至1100℃～1150℃，保温8h～16h后出炉锻造，形成坯料，锻比不小于4；
[0023]S2，将S1中所述坯料在T
β
相变点以上20℃～50℃进行2～5火次的镦拔变形，形成锻坯，总锻比不小于10；
[0024]S3，将S2中所述锻坯加热至T
β
相变点以上10℃～30℃，在精锻机上通过2～4火次成形，形成棒材；
[0025]S4，将S3所述棒材加热至T
β
相变点以上10℃～30℃，在锤锻机上1～2火次采用锤锻成形，形成叶片；
[0026]S5，对S4中所述叶片进行热处理及表面加工，获得网篮组织TC11钛合金叶片。
[0027]S2中，在T
β
相变点以上20℃～40℃镦拔变形过程中，每火次镦拔锻比不小于3。
[0028]S2
‑
S4中，加热系数η＝0.2min/mm～0.5min/mm。
[0029]S5中热处理为：将叶片置于0.2～1.5倍标准大气压的氧气氛中，经480℃～500℃保温50h～200h后，使叶片表面形成致密氧化层，次表面形成梯度式渗透氧层。
[0030]S5中表面加工为：将热处理后的叶片采用采用SiO2抛光液，将叶片表面致密氧化层抛除，保留渗透氧层。
[0031]S1中，TC11钛合金铸锭为直径为Ф490mm的TC11钛合金铸锭，TC11钛合金铸锭的合金成分为：Ti
‑
6.5Al
‑
1.7Zr
‑
3.3Mo
‑
0.30Si，TC11钛合金的相变点为1010℃。
[0032]实施例2
[0033]S1，将TC11钛合金铸锭加热至1120℃，保温12h后出炉锻造，镦粗变形量为60％，拔长至长径比为2，镦拔总锻比为4.5，形成坯料；
[0034]TC11钛合金铸锭为直径为Ф490mm的TC11钛合金铸锭，TC11钛合金铸锭的合金成分为：Ti
‑
6.5Al
‑
1.7Zr
‑
3.3Mo
‑
0.30Si，TC11钛合金的相变点为1010℃；
[0035]S2，将S1中坯料在1050℃保温3h后进行两镦两拔锻造，镦粗变形量为50％，拔长至接近S1中坯料长度，空冷后打磨；在1040℃保温3h后进行一镦一拔锻造，镦粗变形量为
50％，拔长至直径为Ф300mm，空冷后打磨并分割为两等份；在1030℃保温2h后进行拔长，拔长至直径为Ф150mm，四火次总锻比为12.5，形成锻坯；
[0036]S3，将S2中锻坯切割后加热至1040℃，保温1h后在精锻机上锻造成Ф110mm棒材；切割打磨后，在1030℃，保温1h后锻造成Ф80mm棒材；切割打磨后，在1010℃，保温0.5h后锻造成Ф60mm棒材；
[0037]S4本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种网篮组织TC11钛合金叶片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，将TC11钛合金铸锭加热至1100℃～1150℃，保温8h～16h后出炉锻造，形成坯料，锻比不小于4；S2，将S1中所述坯料在T
β
相变点以上20℃～50℃进行2～5火次的镦拔变形，形成锻坯，总锻比不小于10；S3，将S2中所述锻坯加热至T
β
相变点以上10℃～30℃，在精锻机上通过2～4火次成形，形成棒材；S4，将S3所述棒材加热至T
β
相变点以上10℃～30℃，在锤锻机上1～2火次采用锤锻成形，形成叶片；S5，对S4中所述叶片进行热处理及表面加工，获得网篮组织TC11钛合金叶片。2.根据权利要求1所述的网篮组织TC11钛合金叶片的制备方法，其特征在于，S2中，在T
β
相变点以上20℃～40℃镦拔变形过程中，每火次镦拔锻比不小于3。3.根据权利要求1所述的网篮组织TC11钛合金叶片的制备方法，其特征在于，S2
【专利技术属性】
技术研发人员：吴玉常，李鹏，赵小东，吴子舒，岳超，李尧，何英杰，
申请(专利权)人：宝鸡西工钛合金制品有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。