一种变形TiAl合金组织均匀化调控方法技术

本发明专利技术涉及一种变形TiAl合金的组织均匀化调控方法，属于航空航天及汽车制造领域用的铝钛合金。本发明专利技术主要针对变形TiAl合金的组织形态以及片层团、片层间尺寸进行调控。变形TiAl合金随热处理炉从室温加热至(α+γ)双相区中上部温区保温7～24h，随后快速转移至γ固溶温度以上0～50℃的高温炉中保温5～60min，再快速转移至共析转变温度附近另一高温炉保温0～60min，随后控温冷却得到微观组织分布均匀的TiAl合金。本发明专利技术通过多步热处理，可以获得微观组织分布均匀、尺寸细小的全片层或近全片层组织，片层团尺寸可控制在40～100μm。本方法流程短、工艺简单、可操作性强，无需淬火处理避免产生微裂纹，为变形TiAl合金组织的均匀化提供方法。化提供方法。化提供方法。

【技术实现步骤摘要】
一种变形TiAl合金组织均匀化调控方法


[0001]本专利技术涉及航空航天及车辆等领域用TiAl合金，更具体地，特别涉及一种变形TiAl合金组织均匀化调控方法。

技术介绍

[0002]TiAl合金由于具有轻质高强、高温力学性能优良、抗氧化性能突出等优势，是未来航空航天实现轻量化的研究热点。TiAl合金密度是现役高温合金的一半，为4.1～4.3g/cm3，其在600
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900℃的高温区间能够保持良好的高温性能。由此，该合金成为航空航天及车辆发动机增加推重比、提升燃油效率、实现轻量化的最佳迭代材料，目前有报道已在PW1100G
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JM型号的航空发动机应用。
[0003]TiAl合金具有四种典型的微观组织，近γ组织(Near gamma,NG)、双态组织(Duplex,DP)、近片层组织(Nearly full lamellar,NL)以及全片层组织(Full lamellar,FL)。其中，全片层组织相较于其它组织具有更高的高温强度、抗蠕变性能和断裂韧性，是TiAl合金应用的理想组织。根据Hall
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种变形TiAl合金组织均匀化调控方法，其特征在于包括以下步骤：步骤一、热塑性变形后的TiAl合金坯料作为TiAl合金热处理试样，所述TiAl合金热处理试样截面形状不限；步骤二、将所述的TiAl合金热处理试样放入箱式热处理炉中，升温至α+γ双相区中上部温区；步骤三、将步骤二得的TiAl合金热处理试样迅速转入热处理炉中保温；步骤四、将步骤三得的TiAl合金热处理试样迅速转入热处理炉中保温，通过不同冷速冷却，获得片层间距可控的组织均匀的全片层或近全片层组织。2.如权利要求1所述一种变形TiAl合金组织均匀化调控方法，其特征在于，所述TiAl合金成分的元素原子百分比为：Ti
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(40～45)Al
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X
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Y，其中X元素是由β相稳定元素Cr、Mo、Nb、V、W的一种或者多种组成，Y元素是由C、B、Si、N、Re元素组成，所述X元素原子比总含量不超过10％，Y元素原子比总含量不超过1％，其余为杂质元素。3.如权利要求1所述一种变形TiAl合金组织均匀化调控方法，其特征在于，所述变形材料的热塑性变形量≥50％且组织破碎；微观组织是由扭曲及残余α2/γ片层、等轴γ晶粒和部分α2、β
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晶粒组成。4.如权利要求1所述一种变形TiAl合金组织均匀化调控方法，其特征在于，在所述步骤二中，TiAl合金热处理时炉温处在α+γ双相区的中上部温区即γ固溶温度以下20～60℃(T
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【专利技术属性】
技术研发人员：林均品，杨刚，梁永锋，孙铁龙，张富强，穆雁洵，曹俊，宋祎，郭志超，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：