一种具有低温超塑性的TiAl合金及其构件制备方法技术

本发明专利技术涉及一种具有低温超塑性的TiAl合金及其构件制备方法，属于钛铝合金构件制备技术领域。通过粉末冶金法或铸锭冶金法制备TiAl合金板坯，在共析温度附近包套轧制TiAl合金板坯，然后在共析温度附近热处理，制备出近等轴组织的TiAl合金板材，再与成形模具组装后整体进行低温超塑变形，随后进行去应力退火，制备出TiAl合金构件。本发明专利技术设计的TiAl合金中Al含量降低，可以保证TiAl合金在较低温度下成形，同时制备的TiAl合金晶粒尺寸细小。随后在共析温度附近保温，进一步获得细小均匀的等轴组织，且γ相含量较高，该组织保证了低温超塑成形的有效进行。本发明专利技术工艺简单，对设备要求低，可在低温下实现TiAl合金的超塑成形。

A kind of TiAl alloy with low temperature superplasticity and its component preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种具有低温超塑性的TiAl合金及其构件制备方法
本专利技术涉及一种具有低温超塑性的TiAl合金及其构件制备方法，属于钛合金构件制备

技术介绍
TiA1合金比强度高、比刚度高、密度低、阻燃性能和高温抗氧化、抗蠕变性能好，在航空航天、汽车制造等工业领域有着广阔的应用前景。TiAl合金板材除了可以直接用作结构材料外，还可以用于近净成形航空、航天发动机的零部件以及超高速飞行器的翼、壳体、热区蒙皮，涡轮叶片，导弹尾翼等。但TiAl变形能力差，采用传统的方法很难制备如飞行器壳体、涡轮叶片等形状复杂或尺寸较大的构件。采用超塑性成形是最为理想的成形方法之一。该方法能显著降低变形抗力，简化工序的同时还能提高构件的尺寸精度。对于TiAl合金，塑性延伸率超过100％就被认为具有超塑性。通常来说，近γ组织的TiAl合金具有超塑性。国外己在TiAl合金超塑性成形方面开展了大量工作，并己超塑成形出TiAl合金复杂构件。日本三菱公司在1100℃时成形了厚度约1mm的半球形制品。Kaibyshev在1020℃，9×10-4s-1的条件下制造出了Ti-34A1-4N本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有低温超塑性的TiAl合金，其特征在于：该TiAl合金包括以下原子百分比含量的各元素：38％-45％Al，2％-9％X，余量为Ti；其中所述X为Cr，Nb，Mn，Fe，Mo，La，B，C中的至少。/n

【技术特征摘要】
1.一种具有低温超塑性的TiAl合金，其特征在于：该TiAl合金包括以下原子百分比含量的各元素：38％-45％Al，2％-9％X，余量为Ti；其中所述X为Cr，Nb，Mn，Fe，Mo，La，B，C中的至少。


2.根据权利要求1所述的一种具有低温超塑性的TiAl合金，其特征在于：该TiAl合金包括以下原子百分比含量的各元素：41.5％-44％Al，3％-7％X，余量为Ti，其中所述x为Cr，Nb，Mn，La，C中的至少一种。


3.根据权利要求1或2所述的一种具有低温超塑性的TiAl合金，其特征在于：所述的TiAl合金为Ti-38Al-2Cr-0.2B、Ti-39.5Al-4Mn、Ti-40Al-6Nb-1Mo-0.2B-0.3La、Ti-40Al-4Nb-0.2B-0.3La、Ti-41Al-2Cr-4Nb-0.2C-0.3La、Ti-42Al-2Nb-4Mn-0.2C、Ti-42Al-3Cr-0.5Mo-0.3La、Ti-42Al-3Mn-0.5Mo-0.3C、Ti-43Al-2Cr-2Nb-0.3La、Ti-43Al-6Nb-0.2C-0.3La、Ti-43Al-7Nb-0.2C、Ti-44Al-2Cr-2Mn-0.5Mo-0.3C、Ti-44Al-6Nb-0.5Mo-0.2C-0.3La、Ti-44Al-2Nb-2Cr-2Mn-0.3La或Ti-45Al-2Nb-2Cr-0.3La。


4.一种具有低温超塑性的TiAl合金构件的制备方法，其特征在于该方法的步骤包括：
(1)制备TiAl合金板坯；
(2)使用包套对步骤(1)制备的TiAl合金板坯进行轧制，得到TiAl合金板材；轧制工艺参数为：轧制温度1030-1225℃、轧前保温5-90min、轧制速度为5-80mm/s、道次变形量为12％-35％、道次回炉保温时间为2-10min，板材的总压下量为50％-90％；
(3)对步骤(2)得到的TiAl合金板材进行热处理和退火处理，退火处理结束后去除包套，并在得到的TiAl合金板材表面喷涂耐高温涂料；热处理工艺参数为：热处理温度1030℃-1220℃、...

【专利技术属性】
技术研发人员：周海涛，肖旅，徐玉棱，孙京丽，陈舸，
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