【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于钛合金制备，具体涉及一种大规格高均匀性ti650高温钛合金板坯的制备方法，主要用于制备规格为δ80mm～δ360mm的ti650高温钛合金板坯。
技术介绍
1、ti650钛合金属于ti-al-sn-zr-mo-si-nb-ta-w-c系多元固溶强化650℃近α型高温钛合金，具有密度低，比强度高及良好的高温性能等特点，可长时间在650℃工作环境下服役，主要用于制造航空发动机压气机整体叶盘、叶片及高马赫飞行器热端构件等关键部件，能够满足我国高推重比、低能耗的涡扇和涡轴发动机需求，是突破国产发动机瓶颈的关键材料。
2、该合金al当量为7.8，β稳定系数kβ高达0.55，合金的力学性能除了受合金元素、晶粒尺寸、组织形态和α和β相尺寸含量影响外，同时受织构分布均匀性的影响也相对较大。该合金作为以密排六方α相为主的近α型高温钛合金，由于密排六方α相独立的滑移系较少，导致其塑性变形困难且较容易产生较强的变形织构和各向异性，对材料的性能产生重要影响。考虑到组织性能的遗传性，板坯组织的均匀性将直接影响后续轧制板材或模锻件的组织和性能一致性，同时也会对板材或模锻件的晶粒等级以及各向异性产生影响；此外随着航空型号的发展，对材料的大尺寸、一体化提出了一些挑战，因此制备出一种大规格高性能、高均匀性ti650板坯显得至关重要。
3、此外由于该材料的加工窗口较窄，加工性较差，锻造过程较易出伤，同时随着坯料尺寸和单重的增加，材料的锻透性变差，变形“死区”增大，尤其在两相区锻造温度低，变形抗力大，容易造成“变形温升”，组织性
4、有鉴于此，本专利技术人基于高温钛合金的加工特性，特提出一种大规格高均匀性ti650高温钛合金板坯的制备方法。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种大规格高均匀性ti650高温钛合金板坯的制备方法，该制备方法有效的解决了ti650钛合金单重大、易出伤、组织不均匀性的难题。
2、本专利技术的目的是通过以下技术方案来解决的：
3、本专利技术提供一种大规格高均匀性ti650高温钛合金板坯的制备方法，包括以下步骤：
4、步骤一、开坯锻造
5、选择合格铸锭，加热保温，进行2火次开坯锻造，确保铸态大尺寸晶粒充分破碎，得到中间坯；
6、步骤二、中间坯锻造
7、将步骤一得到的中间坯先进行加热保温，再进行多火次锻造，进一步细化和均匀化坯料的组织，得到中间锻坯；
8、步骤三、成品锻造
9、对步骤二得到中间锻坯进行多频次、小送进的镦拔成型后，即得到大规格高均匀性ti650高温钛合金板坯。
10、进一步地，所述步骤一中开坯锻造时，首先将铸锭加热至相变点以上100℃～150℃，保温400min～600min，进行第1火次锻造，锻造后空冷；然后加热至相变点以上80℃～150℃，保温400min～600min，进行第2火次锻造，终锻温度均不低于800℃，锻后将坯料空冷，得到中间坯。
11、进一步地，所述步骤一中进行2火次开坯锻造时，均采用反复镦拔和包石棉方式进行，且镦粗锻比控制在1.3～1.8，拔长变形量控制在20％～40％。
12、进一步地，所述步骤二中中间坯锻造采用“低高”循环锻造和包石棉方式进行，且共进行4火次锻造。
13、进一步地，所述步骤二中4火次锻造的具体过程如下：
14、第1火次加热至相变点以下30℃～60℃，保温400min～600min后进行镦拔，空冷；然后加热至相变点以上30℃～80℃，保温200min～400min后，进行第2火次锻造，空冷；第3火次冷料加热至相变点以下30℃～60℃，保温400min～600min后进行镦拔，空冷；然后加热至相变点以上30℃～80℃，保温200min～400min后，进行第4火次锻造，锻后空冷；以上终锻温度均不低于700℃，得到中间锻坯。
15、进一步地，所述步骤二中4火次锻造时，镦粗锻比控制在1.3～1.8，拔长变形量控制在25％～45％。
16、进一步地，所述步骤三中成品锻造前，先将中间锻坯加热至相变点以下30℃～60℃。
17、进一步地，所述步骤三中成品锻造总共分3～5火次镦拔成型。
18、进一步地，所述步骤三中镦拔成型时，每道次拔长变形量控制在20％～45％，终锻温度不低于700℃，锻后空冷。
19、进一步地，所述制备方法用于制备规格为δ80mm～δ360mm的ti650高温钛合金板坯。
20、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
21、本专利技术提供的制备方法，锻造全程通过采用石棉包裹方式进行，避免了坯料温度降低导致开裂的风险，具体制备时先通过2火次的反复墩拔开坯锻造将合金铸锭铸态大尺寸晶粒充分破碎和消除变形死区；再通过“低高”循环锻造将坯料在保持组织均匀的前提下不断细化；最后通过两相区多频次、小送进的镦拔成型制备出规格为δ80mm～δ360mm的高均匀性ti650高温钛合金板坯。
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1.一种大规格高均匀性Ti650高温钛合金板坯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的大规格高均匀性Ti650高温钛合金板坯的制备方法，其特征在于，所述步骤一中开坯锻造时，首先将铸锭加热至相变点以上100℃～150℃，保温400min～600min，进行第1火次锻造，锻造后空冷；然后加热至相变点以上80℃～150℃，保温400min～600min，进行第2火次锻造，终锻温度均不低于800℃，锻后将坯料空冷，得到中间坯。
3.根据权利要求2所述的大规格高均匀性Ti650高温钛合金板坯的制备方法，其特征在于，所述步骤一中进行2火次开坯锻造时，均采用反复镦拔和包石棉方式进行，且镦粗锻比控制在1.3～1.8，拔长变形量控制在20％～40％。
4.根据权利要求1所述的大规格高均匀性Ti650高温钛合金板坯的制备方法，其特征在于，所述步骤二中中间坯锻造采用“低高”循环锻造和包石棉方式进行，且共进行4火次锻造。
5.根据权利要求4所述的大规格高均匀性Ti650高温钛合金板坯的制备方法，其特征在于，所述步骤二中4火次锻造的具
6.根据权利要求5所述的大规格高均匀性Ti650高温钛合金板坯的制备方法，其特征在于，所述步骤二中4火次锻造时，镦粗锻比控制在1.3～1.8，拔长变形量控制在25％～45％。
7.根据权利要求1所述的大规格高均匀性Ti650高温钛合金板坯的制备方法，其特征在于，所述步骤三中成品锻造前，先将中间锻坯加热至相变点以下30℃～60℃。
8.根据权利要求7所述的大规格高均匀性Ti650高温钛合金板坯的制备方法，其特征在于，所述步骤三中成品锻造总共分3～5火次镦拔成型。
9.根据权利要求8所述的大规格高均匀性Ti650高温钛合金板坯的制备方法，其特征在于，所述步骤三中镦拔成型时，每道次拔长变形量控制在20％～45％，终锻温度不低于700℃，锻后空冷。
10.根据权利要求1～9任意一项所述的大规格高均匀性Ti650高温钛合金板坯的制备方法，其特征在于，所述制备方法用于制备规格为δ80mm～δ360mm的Ti650高温钛合金板坯。
...【技术特征摘要】
1.一种大规格高均匀性ti650高温钛合金板坯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的大规格高均匀性ti650高温钛合金板坯的制备方法，其特征在于，所述步骤一中开坯锻造时，首先将铸锭加热至相变点以上100℃～150℃，保温400min～600min，进行第1火次锻造，锻造后空冷；然后加热至相变点以上80℃～150℃，保温400min～600min，进行第2火次锻造，终锻温度均不低于800℃，锻后将坯料空冷，得到中间坯。
3.根据权利要求2所述的大规格高均匀性ti650高温钛合金板坯的制备方法，其特征在于，所述步骤一中进行2火次开坯锻造时，均采用反复镦拔和包石棉方式进行，且镦粗锻比控制在1.3～1.8，拔长变形量控制在20％～40％。
4.根据权利要求1所述的大规格高均匀性ti650高温钛合金板坯的制备方法，其特征在于，所述步骤二中中间坯锻造采用“低高”循环锻造和包石棉方式进行，且共进行4火次锻造。
5.根据权利要求4所述的大规格高均匀性ti650高温钛合金板坯的制...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘向宏，张胜，王涛，任晓龙，张桐桐，杜玉俊，郝芳，王凯旋，杜予晅，冯勇，
申请(专利权)人：西部超导材料科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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