【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及近等温锻造，尤其是涉及一种ti2alnb合金离心叶轮及其近等温锻造方法。
技术介绍
1、ti2alnb合金属ti-al系金属间化合物，具有金属键与共价键共存的特性，由于其具有低密度、高强度和良好的抗氧化性等突出特点，因此被视为有助于航空发动机通过结构减重实现性能提升的理想轻比重高温结构材料。目前新型发动机盘件、机匣锻件、组合发动机压气机、离心叶轮等部件均希望采用ti2alnb轻质高温合金材料。随着制备的部件尺寸越来越大，结构越来越复杂，工作环境越来越恶劣，对ti2alnb材料的性能要求也是越来越高。
2、有鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
1、本专利技术的一个目的在于提供ti2alnb合金离心叶轮的近等温锻造方法，制得的离心叶轮成形效果好，组织均匀，性能好。
2、本专利技术的另一目的在于提供ti2alnb合金离心叶轮的近等温锻造。
3、为了实现本专利技术的上述目的，本专利技术一方面提供了ti2alnb合金离心叶轮的近等温锻造方法，包括如下步骤：
4、(a)将ti2alnb合金棒材改锻得到圆柱形改锻件；将所述圆柱形改锻件进行机加工得到中间坯；所述中间坯包括圆柱本体和设于所述圆柱本体两端的圆台，且所述中间坯的两端的端面的直径均小于所述圆柱本体的直径；所述中间坯的一个端面的中心处开设有孔结构；
5、(b)将所述中间坯于900～1020℃装炉后保温，升温至1080～1150℃保温；将保温处理后的所述中间坯置于
6、所述模具的预热处理包括：梯度升温至1040～1060℃保温处理。
7、在本专利技术的具体实施方式中，所述模具的预热处理包括：将所述模具于190～210℃保温，再加热到390～410℃保温，再加热到590～610℃保温，再加热到740～760℃保温，再加热到890～910℃保温，再加热到1040～1060℃保温处理。
8、在本专利技术的具体实施方式中，所述孔结构为类圆柱形结构，所述孔结构的纵截面为类倒u形。进一步地，所述孔结构的深度为45～55mm，所述孔结构的最大外径为65～75mm。
9、在本专利技术的具体实施方式中，所述模具包括上模和下模，所述上模为平板模，所述下模的底部中心设置有模芯；所述上模和所述下模合模时围合形成的型腔与所述近等温锻造后的锻件的尺寸相匹配。进一步地，所述模芯顶端设置有凸起，所述凸起的尺寸与所述孔结构相匹配。
10、在本专利技术的具体实施方式中，所述模芯的材质为硬质模具材料。
11、在本专利技术的具体实施方式中，所述方法还包括：将所述近等温锻造后的锻件进行固溶处理和时效处理。进一步地，所述固溶处理包括：于965～990℃保温后迅速油冷，出油后再冷却；所述时效处理包括：于780～820℃保温后空冷。
12、在本专利技术的具体实施方式中，在所述固溶处理和时效处理之前，对所述近等温锻造后的锻件进行机加工。进一步地，所述机加工包括：在所述锻件的中心沿轴向方向加工一个通孔，所述通孔包括第一圆柱形结构和在所述第一圆柱形结构上方并与其连通的第二圆柱形结构。
13、在本专利技术的具体实施方式中，所述第一圆柱形结构的外径为65～75mm，所述第一圆柱形结构的深度为40～50mm；所述第二圆柱形结构的外径为25～30mm，所述第二圆柱形结构的深度为95～105mm。
14、在本专利技术的具体实施方式中，步骤(a)中，所述改锻包括三次镦拔；所述镦拔中，镦粗和/或拔长的变形量为20％～30％，镦粗和/或拔长的温度为940～980℃。
15、本专利技术还提供了上述任意一种所述ti2alnb合金离心叶轮的近等温锻造方法制得的ti2alnb合金离心叶轮。
16、与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
17、(1)本专利技术的方法，通过改锻工艺保证坯料内部组织的均匀性，再通过合理的中间坯形状的设计，保证了锻件的成形效果，并通过恒应变速率控制，保证了锻件成形的均匀性，进一步选择合理的近等温锻造的温度等工艺参数，保证了锻件的性能；
18、(2)采用本专利技术的方法可成功制得外径可达360mm、高度可达140mm的大尺寸ti2alnb合金离心叶轮，同时成形效果好，组织均匀，综合性能好。
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1.Ti2AlNb合金离心叶轮的近等温锻造方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的Ti2AlNb合金离心叶轮的近等温锻造方法，其特征在于，所述模具的预热处理包括：将所述模具于190～210℃保温，再加热到390～410℃保温，再加热到590～610℃保温，再加热到740～760℃保温，再加热到890～910℃保温，再加热到1040～1060℃保温处理。
3.根据权利要求1所述的Ti2AlNb合金离心叶轮的近等温锻造方法，其特征在于，所述孔结构为类圆柱形结构，所述孔结构的纵截面为类倒U形；
4.根据权利要求1所述的Ti2AlNb合金离心叶轮的近等温锻造方法，其特征在于，所述模具包括上模和下模，所述上模为平板模，所述下模的底部中心设置有模芯；所述上模和所述下模合模时围合形成的型腔与所述近等温锻造后的锻件的尺寸相匹配。
5.根据权利要求4所述的Ti2AlNb合金离心叶轮的近等温锻造方法，其特征在于，所述模芯顶端设置有凸起，所述凸起的尺寸与所述孔结构相匹配；
6.根据权利要求1所述的Ti2AlNb合金离心叶轮的
7.根据权利要求6所述的Ti2AlNb合金离心叶轮的近等温锻造方法，其特征在于，在所述固溶处理和时效处理之前，对所述近等温锻造后的锻件进行机加工；
8.根据权利要求7所述的Ti2AlNb合金离心叶轮的近等温锻造方法，其特征在于，所述第一圆柱形结构的外径为65～75mm，所述第一圆柱形结构的深度为40～50mm；所述第二圆柱形结构的外径为25～30mm，所述第二圆柱形结构的深度为95～105mm。
9.根据权利要求1所述的Ti2AlNb合金离心叶轮的近等温锻造方法，其特征在于，步骤(a)中，所述改锻包括三次镦拔；所述镦拔中，镦粗和/或拔长的变形量为20％～30％。
10.采用权利要求1～9任一项所述的Ti2AlNb合金离心叶轮的近等温锻造方法制得的Ti2AlNb合金离心叶轮。
...【技术特征摘要】
1.ti2alnb合金离心叶轮的近等温锻造方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的ti2alnb合金离心叶轮的近等温锻造方法，其特征在于，所述模具的预热处理包括：将所述模具于190～210℃保温，再加热到390～410℃保温，再加热到590～610℃保温，再加热到740～760℃保温，再加热到890～910℃保温，再加热到1040～1060℃保温处理。
3.根据权利要求1所述的ti2alnb合金离心叶轮的近等温锻造方法，其特征在于，所述孔结构为类圆柱形结构，所述孔结构的纵截面为类倒u形；
4.根据权利要求1所述的ti2alnb合金离心叶轮的近等温锻造方法，其特征在于，所述模具包括上模和下模，所述上模为平板模，所述下模的底部中心设置有模芯；所述上模和所述下模合模时围合形成的型腔与所述近等温锻造后的锻件的尺寸相匹配。
5.根据权利要求4所述的ti2alnb合金离心叶轮的近等温锻造方法，其特征在于，所述模芯顶端设置有凸起，所述凸起的尺...
【专利技术属性】
技术研发人员：彭文雅，赵春玲，马雄，李维，陈芝来，查小晖，李钢，史晓强，李璞，
申请(专利权)人：中国航发湖南动力机械研究所，
类型：发明
国别省市：
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