一种细晶层片组织TiAl合金板材及直接制备其的方法技术

本发明专利技术提供了一种细晶层片组织TiAl合金板材及直接制备其的方法，所述细晶层片组织TiAl合金板材，包括以下原子百分比含量的各元素：43‑46％Al，1‑8％x，0.1‑0.5％y，余量为Ti；其中所述x为Mo，Cr，Nb和Mn中的一种或几种的混合；y为B，C和Y中的一种或几种的混合。本发明专利技术通过调控TiAl合金的成分，控制Al及合金元素添加量，通过直接包套轧制，制备出具有细小层片组织的TiAl合金板材，省掉了后续的热处理，减少了工序。同时，所制备的TiAl合金板材组织细小均匀，且几乎不含有脆性β0相，同时兼具了强度和塑性。提供了工艺流程简单、高性能的TiAl合金热加工制备方法，利于推广和应用。

A Fine-grained Lamellar TiAl Alloy Sheet and Its Direct Preparation Method

The invention provides a fine-grained lamellar TiAl alloy sheet and a method for directly preparing it. The fine-grained lamellar TiAl alloy sheet includes the following elements of atomic percentage content: 43 46% Al, 1 8% x, 0.1 0.5% y, and the remainder is Ti; the X is one or several mixtures of Mo, Cr, Nb and Mn; y is one or several mixtures of B, C and Y. By adjusting the composition of TiAl alloy, controlling the amount of Al and alloy elements, the TiAl alloy sheet with fine lamellar structure is prepared by direct cladding rolling, which eliminates subsequent heat treatment and reduces the working procedure. At the same time, the TiAl alloy sheet prepared by this method has fine and uniform structure, almost no brittle beta 0 phase, and has both strength and plasticity. The preparation method of TiAl alloy by hot working with simple process and high performance is provided, which is conducive to popularization and application.

【技术实现步骤摘要】
一种细晶层片组织TiAl合金板材及直接制备其的方法
本专利技术属于TiAl合金板材的轧制方法，特别涉及一种细晶层片组织TiAl合金板材及直接制备其的方法。
技术介绍
TiAl合金具有高比强度、高比刚度、优良的抗氧化性和抗蠕变性，以及高于常规钛合金的阻燃性，被认为是一种在650℃-900℃极具应用前景的高温结构材料。TiAl合金板材是当前美国主要航空计划的备选材料，这些计划包括可重复使用的运载火箭、NASA未来X飞机、联合战斗机、X-38救援车、军用航天飞机、机动航天器以及超声速飞机。此外，TiAl合金板材是理想的弹体结构蒙皮材料。但TiAl合金在工业规模的板材加工方面仍存在相当大的技术难点。该类合金存在本征脆性、热变形能力差、热加工窗口窄、变形抗力大及层片晶团粗大等缺点，增加了TiAl合金板材的制备难度。具有细小均匀层片组织的TiAl合金具有优异的综合力学性能。为了获得这类组织，国内过的科研工作者做了大量研究，主要通过添加合金元素、热处理、热挤压等方法，但所获得的层片晶团的平均晶粒尺寸依然很大，远远不能满足工业需求。为了改善TiAl合金的热加工性能，提高TiAl合金的成形性，通过添加本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种细晶层片组织TiAl合金板材，其特征在于，包括以下原子百分比含量的各元素：43‑46％Al，1‑8％x，0.1‑0.5％y，余量为Ti；其中所述x为Mo，Cr，Nb和Mn中的一种或几种的混合；y为B，C和Y中的一种或几种的混合。

【技术特征摘要】
1.一种细晶层片组织TiAl合金板材，其特征在于，包括以下原子百分比含量的各元素：43-46％Al，1-8％x，0.1-0.5％y，余量为Ti；其中所述x为Mo，Cr，Nb和Mn中的一种或几种的混合；y为B，C和Y中的一种或几种的混合。2.根据权利要求1所述的细晶层片组织TiAl合金板材，其特征在于，包括以下原子百分比含量的各元素：43.5-45.5％Al，4-8％x，0.2-0.3％y，余量为Ti；其中所述x为Mo，Cr，Nb和Mn中的一种或几种的混合；y为B，C和Y中的一种或几种的混合。3.根据权利要求1或2所述的细晶层片组织TiAl合金板材，其特征在于，所述x为Cr和Nb中的一种或两种的混合；y为C、Y中的一种或两种的混合，或者y为C和/或Y与B的混合。4.根据权利要求1所述的直接制备细晶层片组织TiAl合金板材的方法，其特征在于，所述TiAl合金包括Ti-43Al-1.5Cr-0.2Y、Ti-43Al-4Nb-0.5Mo-0.2C、Ti-43Al-4Nb-1.5Cr-0.2B、Ti-43Al-2Nb-2Cr-0.3Y、Ti-43.5Al-2Nb-2Cr-0.2B-0.3Y、Ti-43.5Al-2Nb-1.5Cr-0.3C、Ti-43Al-4Nb-2Mn-0.3Y、Ti-44Al-7Nb-0.2Y、Ti-44Al-1Cr-0.3C、Ti-44Al-2Mn-0.2C、Ti-44Al-4Nb-0.4Mo-0.2C、Ti-45Al-2Cr-2Nb、Ti-45Al-2Cr-2Nb-0.2Y、Ti-45Al-4Nb-1Cr-0.2Y、Ti-45Al-3Nb-2Mn-1Cr-0.1Y-0.1C、Ti-46Al-8Nb-0.1B-0.1C-0.2Y、Ti-46Al-4Nb-1Mo-0.1B-0.1C或Ti-46Al-3Mn-1Mo-0.1B。5.一种根据权利要求1所述的细晶层片组织TiAl合金板材的直接制备方法，其特征在于，包括以下步骤：A、TiAl合金板坯的制备；B、将TiAl合金板坯包套；C、将包套后的TiAl合金板坯进行前期包套轧制；D、将前期包套轧制后的Ti...

【专利技术属性】
技术研发人员：周海涛，肖旅，李宝辉，王先飞，陈舸，孔振，郭涛，
申请(专利权)人：上海航天精密机械研究所，
类型：发明
国别省市：上海,31