【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及金属材料疲劳性能优化，具体涉及一种tc11锻造钛合金疲劳性能优化方法。
技术介绍
1、钛合金有两个显著的优点即比强度高和耐腐蚀性能好，这也是航空航天工业，化学工业，医药工程等领域优先使用它的原因。tc11钛合金是一种典型的α+β型双相钛合金。由于其具有高强度，优异的抗蠕变性能以及良好的热稳定性，被广泛应用于制造航空发动机的压气机盘，叶片，鼓筒等零件，也可用于制造飞机结构件。
2、对于航空航天用材料，在保证静态力学性能的同时，要实现长期安全可靠使用，循环载荷下的疲劳性能更是重中之重。钛合金在航空业航天工业中被广泛使用，如何在保证其他性能的前提下优化提高钛合金的疲劳性能更是在钛合金工业中的关键问题。对于钛合金疲劳性能的优化，通常可以从以下几个方面进行：微观组织优化、合金成分优化、采用表面强化工艺。从时间以及经济成本考虑，微观组织优化是最经济实惠的一种手段。tc11钛合金作为一种双相钛合金，微观组织受热处理过程影响很大，如何通过改变简单的热处理工艺，实现tc11钛合金疲劳性能优化的相关研究还未见报道。通过组织优化对疲劳性能的贡献有多少，何种热处理工艺下获得的组织的疲劳性能最优，这些关键问题目前尚未有知。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种tc11锻造钛合金疲劳性能优化方法，该方法依据实验过程中的疲劳断裂机制，解决了tc11锻造钛合金疲劳寿命两极分化问题，实现了tc11锻造钛合金疲劳强度的大幅度提高。
2、为实现上述目的，本专利技术所采用的
3、一种tc11锻造钛合金疲劳性能优化方法，该方法是针对锻造态的tc11钛合金进行两相区固溶时效热处理或两相区双重退火热处理，以调控微观组织中初生α相(αp)含量和尺寸，进而提升疲劳强度。
4、所述两相区固溶时效热处理的过程为：先在温度t1或t2处理1h，水淬(wq)；再在530℃处理6h，空冷(ac)；t1＝960-1000℃，t2＝850-930℃。
5、优选地，所述两相区固溶时效热处理的过程中：t1＝975-1000℃，t2＝875-915℃。
6、所述两相区双重退火热处理的过程为：先在温度t3或t4处理1h，空冷(ac)；再在530℃处理6h，空冷(ac)；t3＝960-1000℃，t4＝850-930℃。
7、优选地，所述两相区双重退火热处理的过程中：t3＝975-1000℃，t4＝875-915℃。
8、所述两相区固溶时效热处理或两相区双重退火热处理过程中，先将热处理炉升温到指定温度，到温后放入待处理样品。
9、本专利技术设计机理及有益效果如下：
10、1、本专利技术通过对tc11锻造钛合金疲劳性能机制分析，明确了工业常用的双重退火态以及固溶时效态tc11锻造钛合金以初生α相(αp)为短板优先发生疲劳开裂的疲劳开裂机制。发现了tc11锻造钛合金疲劳过程中的两极分化现象是由表面缺陷或表面αp开裂的表面疲劳源以及内部αp团簇开裂的内部疲劳源两种不同的开裂方式导致。
11、2、本专利技术在对疲劳开裂机制总结分析后，给出了特定热处理工艺，通过控制热处理温度和冷速，调整αp含量和尺寸获得不同的微观组织，经热处理后获得的组织都成功消除了疲劳寿命两极分化现象。其中“875-915℃/1h，wq；530℃/6h，ac”热处理制度可以获得tc11锻造钛合金最高的疲劳强度(r＝0.1)895mpa。
12、3、本专利技术通过简单的热处理方式，保证了蠕变性能，消除了疲劳寿命两极分化现象，大幅度提高了疲劳强度。对tc11锻造钛合金的工程应用具有重大意义。为双相钛合金疲劳性能优化提供思路。
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1.一种TC11锻造钛合金疲劳性能优化方法，其特征在于：该方法是针对锻造态的TC11钛合金进行两相区固溶时效热处理，以调控微观组织中初生α相(αp)含量和尺寸，进而提升疲劳强度。
2.根据权利要求1所述的TC11锻造钛合金疲劳性能优化方法，其特征在于：所述两相区固溶时效热处理的过程为：先在温度T1或T2处理1h，水淬(WQ)；再在530℃处理6h，空冷(AC)；T1＝960-1000℃，T2＝850-930℃。
3.根据权利要求2所述的TC11锻造钛合金疲劳性能优化方法，其特征在于：所述两相区固溶时效热处理的过程中：T1＝975-1000℃，T2＝875-915℃。
4.根据权利要求1所述的TC11锻造钛合金疲劳性能优化方法，其特征在于：所述两相区固溶时效热处理过程先将热处理炉升温到指定温度，到温后放入待处理样品。
5.一种TC11锻造钛合金疲劳性能优化方法，其特征在于：该方法是针对锻造态的TC11钛合金进行两相区双重退火热处理，以调控微观组织中初生α相(αp)含量和尺寸，进而提升疲劳强度。
6.根据权利要求5所述的TC
7.根据权利要求6所述的TC11锻造钛合金疲劳性能优化方法，其特征在于：所述两相区双重退火热处理的过程中：T3＝975-1000℃，T4＝875-915℃。
8.根据权利要求4所述的TC11锻造钛合金疲劳性能优化方法，其特征在于：所述两相区双重退火热处理过程先将热处理炉升温到指定温度，到温后放入待处理样品。
...【技术特征摘要】
1.一种tc11锻造钛合金疲劳性能优化方法，其特征在于：该方法是针对锻造态的tc11钛合金进行两相区固溶时效热处理，以调控微观组织中初生α相(αp)含量和尺寸，进而提升疲劳强度。
2.根据权利要求1所述的tc11锻造钛合金疲劳性能优化方法，其特征在于：所述两相区固溶时效热处理的过程为：先在温度t1或t2处理1h，水淬(wq)；再在530℃处理6h，空冷(ac)；t1＝960-1000℃，t2＝850-930℃。
3.根据权利要求2所述的tc11锻造钛合金疲劳性能优化方法，其特征在于：所述两相区固溶时效热处理的过程中：t1＝975-1000℃，t2＝875-915℃。
4.根据权利要求1所述的tc11锻造钛合金疲劳性能优化方法，其特征在于：所述两相区固溶时效热处理过程先将热处理炉升温到指定温度，到温后放入待处理样品。
...【专利技术属性】
技术研发人员：张振军，邵泽，张哲峰，
申请(专利权)人：中国科学院金属研究所，
类型：发明
国别省市：
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