本發明涉及合金材料的制備領域,具體為一種無包套制備TiAl合金板材的方法。
背景技術:
TiAl合金具有低密度、高比強度、優異的高溫抗氧化性能,成為當代航空、航天以及民用工業等領域的優秀候選高溫結構材料之一,具有廣泛的應用前景。
TiAl合金板材不僅可以直接作為結構材料使用,而且還可以通過超塑成形技術加工成航空、航天發動機的零部件,高性能TiAl合金板材的制備被認為是實現TiAl合金工程化應用的關鍵。然而TiAl合金室溫塑性低、高溫變形能力差,限制了TiAl合金板材的制備和應用。
現有的TiAl合金板材制備技術主要由鑄錠冶金技術和粉末冶金技術兩種,鑄錠冶金技術的工藝路線為:熔煉制備TiAl合金鑄錠-切割成圓柱錠-熱等靜壓處理-表明清理-包套等溫鍛造-表面清理且切割成矩形塊-包套軋制;粉末冶金技術的工藝路線為:制粉-除氣后封閉-熱等靜壓致密化-去殼并清理-包套軋制。傳統的鑄錠冶金法制備TiAl合金板材工序多、操作困難、材料利用率低,加工成本高。此外,鑄錠冶金包套軋制技術對包套材料有一定要求且需要真空或氬氣氣氛下焊接,同時這種工藝存在一定的缺陷,如包套材料與TiAl合金協調變形能力差,導致板材變形不均,表面平整度差,甚至造成板材斷裂,當軋制溫度過高時包套材料還易與TiAl合金發生反應,影響板材質量。粉末冶金制粉過程中不可避免地遭受O、N、H等氣體和雜質的污染,嚴重影響了后續的加工性能和制品的力學性能。目前新開發的TiAl合金預合金粉末雖然在一定程度上降低了氣體和雜質的污染,但是成本顯著提升,不利于工藝的推廣。
技術實現要素:
本發明針對現有鑄錠冶金包套軋制TiAl合金板材工序復雜、加工成本高、原料利用率低,而粉末冶金法制備的TiAl合金棒材易引入雜質、成本高的問題,提供一種無包套直接擠壓TiAl合金板材的方法。
本發明是采用如下技術方案實現的:
一種無包套制備TiAl合金板材的方法,包括如下步驟:
(1)、稱取原料
按各組元的原子百分比組成為 43%~45%的Al、0%~9%的 Nb、0%~9%的 V、0%~4%的Mo、0%~0.5%的X、余量為 Ti 和不可避免的雜質元素,X為合金化元素B、Si、C或Y中的一種或幾種的混合;分別稱取海綿鈦、高純鋁、鋁鈮合金、鋁鉬合金,鋁釩合金、鋁釔合金、高純硼粉、碳粉和硅粉作為原料;
(2)、熔煉鑄錠:
將原料加入到真空感應凝殼熔煉爐中熔煉,將熔體澆注到預熱后的陶瓷鑄型中,得到TiAl合金鑄錠;
(3)、坯料預處理:
a、將TiAl合金鑄錠進行熱等靜壓處理,處理工藝為1250℃~1280℃,150~160MPa,氬氣氣氛保護,保溫4~5h,隨爐冷卻出爐;
b、對鑄錠進行近γ處理,將鑄錠置于熱處理爐中,1230~1280℃保溫24~48h,爐冷,隨后將鑄錠置于箱式馬弗爐中,900~1000℃下保溫12~24h,空冷;
c、將退火后的鑄錠去除氧化皮,平整表面,加工成標準矩形塊,采用電火花線切割在坯料變形前端加工倒角;
d、采用砂紙打磨擠壓坯料,粗糙度為Ra 1.6~0.8,隨后置于丙酮溶液中超聲波清洗5~10min后取出并干燥;
(4)、板材擠壓第一階段
將步驟3得到的坯料放入擠壓模具中,在TiAl合金α+γ雙相區擠壓,擠壓溫度為1250℃~1300℃、擠壓壓力為50MPa~80MPa、壓下速率為0.2~0.4mm/min和真空的條件下進行擠壓,保溫30~60min后出爐,得到高溫擠壓第一階段的TiAl合金坯料;
(5)、板材擠壓第二階段
將步驟4得到的高溫擠壓第一階段后的TiAl坯料放入添加潤滑劑的擠壓模具中,在TiAl合金α+γ雙相區擠壓,擠壓溫度為1280℃~1330℃、擠壓壓力為60MPa~80MPa、壓下速率為0.1~0.3mm/min和真空的條件下進行擠壓,保溫30~60min后出爐,得到TiAl合金板材。
優選的,步驟(2)中,熔煉氣氛為真空,真空度為1.0~3.0×10-3mbar;陶瓷鑄型采用Al2O3或ZrO2面層陶瓷型殼,預熱溫度300℃~600℃。
步驟(3)中,步驟a,氬氣的質量純度為99.99%;步驟b,熱處理氣氛為真空或氬氣氣氛,真空度為3.0~4.0×10-3mbar或者氬氣的質量純度為99.99%;步驟c,倒角角度為45°,長度5~10mm。
步驟(4)中,所述的擠壓的總變形量為30%~50%,擠壓環境為真空,真空度為3.0~4.0×10-3mbar;擠壓模具由高純石墨制備,含碳量>99.99%,或者由高溫合金制備,模具內表面粗糙度Ra 1.6~0.8。
步驟(5)中,所述的擠壓的總變形量為30%~40%,擠壓環境為真空,真空度為3.0~4.0×10-3mbar;擠壓模具由高溫合金制備,模具內表面粗糙度Ra 1.6~0.8,潤滑劑為高純石墨粉,含碳量>99.99%,顆粒度為20~45μm。
目前,高溫合金分為三類材料:760℃高溫材料、1200℃高溫材料和1500℃高溫材料,抗拉強度800MPa。或者說是指在760--1500℃以上及一定應力條件下長期工作的高溫金屬材料,具有優異的高溫強度,良好的抗氧化和抗熱腐蝕性能,良好的疲勞性能、斷裂韌性等綜合性能。
本發明方法具有如下優點:
1、采用水冷銅坩堝感應凝殼熔煉+熔模精密鑄造,成功解決了難熔中間合金及成分嚴重偏析的問題,制備的矩形鑄錠可有效提高材料的利用率。
2、坯料經過近γ處理,使組織轉變為細小的近γ組織,細化晶粒,均勻組織,利用細小γ晶和高溫β相優異的塑性變形能力實現板材的擠壓成型。
3、在真空狀態下進行等溫擠壓,避免了TiAl合金在加熱過程中表面氧化,使得到的棒材具有良好的表面質量,無表面開裂現象,同時解決了常規軋制工藝中TiAl合金板材從心部到外緣的存在溫度梯度的缺陷,保證板材組織的均勻性。
4、采用無包套擠壓,改變了傳統的坯料包套處理方式,降低了成本,簡化了工藝,避免了包套材料與TiAl合金變形協調性不好的問題,解決了板材的斷裂問題,使得到的板材具有較高的表面平整度,同時解決了包套材料與TiAl合金在高溫下反應熔化的問題,改善了板材的質量。
5、采用高純石墨制備擠壓模具,降低了成本,同時石墨本身良好的潤滑性保證了棒材的表面質量。
6、得到的板材晶粒均勻細小,具有良好的綜合力學性能,可以直接使用或者進行二次成形。
本發明設計合理,得到的板材表面平整無開裂,板材組織均勻,晶粒細小,具有優異的力學性能。
附圖說明
圖1表示實施例1得到的TiAl合金板材SEM圖。
具體實施方式
下面對本發明的具體實施例進行詳細說明。
實施例1
Ti-45Al-8Nb合金板材的制備方法如下:
(1)、稱取原料:按各元素的原子百分比組成為45%的 Al、8%的 Nb,余量為 Ti 和不可避免的雜質。分別稱取海綿鈦、純鋁、鋁鈮合金(Nb含量為54.56%)共計10000g作為原料。
(2)、熔煉鑄錠:將經步驟1稱取的海綿鈦、純鋁和鋁鈮合金加入到水冷銅坩堝感應凝殼熔煉爐中熔煉,真空度為3.0×10-3mbar;然后澆注到600℃預熱后的ZrO2陶瓷鑄型中,得到矩形鑄錠。
(3)、坯料預處理:
a、將TiAl合金鑄錠去除冒口后進行熱等靜壓處理,處理工藝為1260℃,150MPa,氬氣氣氛保護,保溫4h,隨爐冷卻出爐;
b、對鑄錠進行近γ處理,將鑄錠置于真空熱處理爐中1250℃保溫48h(真空度為3.0×10-3mbar),爐冷,隨后將鑄錠置于箱式馬弗爐中,900℃下保溫12h,空冷;
c、將退火后的鑄錠去除氧化皮,平整表面,加工成標準矩形塊,采用電火花線切割在坯料變形前端加工倒角,倒角角度45°,長度10mm;
d、采用砂紙打磨擠壓坯料,粗糙度為Ra 1.6,隨后置于丙酮溶液中超聲波清洗5min后取出并干燥。
(4)、板材擠壓第一階段:
將步驟3得到的坯料放入擠壓模具中,在TiAl合金α+γ雙相區擠壓,擠壓溫度為1280℃、擠壓壓力為60MPa、壓下速率為0.3mm/min和真空的條件下進行擠壓,保溫30min后出爐,得到高溫擠壓第一階段的TiAl合金坯料。
其中,擠壓的總變形量為40%,擠壓環境為真空,真空度為3.0×10-3mbar;擠壓模具由高純石墨制備,含碳量>99.99%,模具內表面粗糙度Ra 1.6。
(5)、板材擠壓第二階段:
將步驟4得到的高溫擠壓第一階段后的TiAl坯料放入添加潤滑劑的擠壓模具中,在TiAl合金α+γ雙相區擠壓,擠壓溫度為1300℃、擠壓壓力為80MPa、壓下速率為0.2mm/min和真空的條件下進行擠壓,保溫30min后出爐,得到TiAl合金板材。
其中,擠壓的總變形量為30%,擠壓環境為真空,真空度為3.0×10-3mbar;擠壓模具由高溫合金制備,模具內表面粗糙度Ra 1.6,潤滑劑為高純石墨粉,含碳量>99.99%,顆粒度為20μm。
得到的TiAl合金板材尺寸為230mm×120mm×2.4mm,其顯微組織由細小的γ晶、B2晶以及少量的片層團組成,如圖1所示,所制備的TiAl合金板材的室溫拉伸屈服強度為660MPa,室溫延伸率為1.1%。
實施例2
Ti-43Al-9Nb-0.3Y合金板材的制備方法如下:
(1)、稱取原料:按各元素的原子百分比組成為43%的 Al、9%的 V、0.3%的Y、余量為 Ti 和不可避免的雜質。分別稱取海綿鈦、純鋁、鋁釔合金(Y含量為87.3%)和鋁釩合金(V含量為52.12%)共計10000g作為原料。
(2)、熔煉鑄錠:將經步驟1稱取的海綿鈦、純鋁和鋁鈮合金加入到水冷銅坩堝感應凝殼熔煉爐中熔煉,真空度為1.0×10-3mbar;然后澆注到500℃預熱后的ZrO2陶瓷鑄型中,得到矩形鑄錠。
(3)、坯料預處理:
a、將TiAl合金鑄錠去除冒口后進行熱等靜壓處理,處理工藝為1250℃,150MPa,氬氣氣氛保護,保溫4h,隨爐冷卻出爐;
b、對鑄錠進行近γ處理,將鑄錠置于熱處理爐中1235℃保溫48h(氬氣氣氛,氬氣的質量純度為99.99%),爐冷,隨后將鑄錠置于箱式馬弗爐中,950℃下保溫12h,空冷;
c、將退火后的鑄錠去除氧化皮,平整表面,加工成標準矩形塊,采用電火花線切割在坯料變形前端加工倒角,倒角角度45°,長度10mm;
d、采用砂紙打磨擠壓坯料,粗糙度為Ra 1.6,隨后置于丙酮溶液中超聲波清洗10min后取出并干燥。
(4)、板材擠壓第一階段:
將步驟3得到的坯料放入擠壓模具中,在TiAl合金α+γ雙相區擠壓,擠壓溫度為1280℃、擠壓壓力為70MPa、壓下速率為0.4mm/min和真空的條件下進行擠壓,保溫60min后出爐,得到高溫擠壓第一階段的TiAl合金坯料。
其中,擠壓的總變形量為50%,擠壓環境為真空,真空度為3.0×10-3mbar;擠壓模具由高溫合金制備,模具內表面粗糙度Ra 1.6。
(5)、板材擠壓第二階段:
將步驟4得到的高溫擠壓第一階段后的TiAl坯料放入添加潤滑劑的擠壓模具中,在TiAl合金α+γ雙相區擠壓,擠壓溫度為1300℃、擠壓壓力為80MPa、壓下速率為0.2mm/min和真空的條件下進行擠壓,保溫60min后出爐,得到TiAl合金板材。
其中,擠壓的總變形量為40%,擠壓環境為真空,真空度為3.0×10-3mbar;擠壓模具由高溫合金制備,模具內表面粗糙度Ra 1.6,潤滑劑為高純石墨粉,含碳量>99.99%,顆粒度為45μm。
得到的TiAl合金板材尺寸為250mm×130mm×2.1mm,所制備的TiAl合金板材的室溫拉伸屈服強度為730MPa,室溫延伸率為1.7%。
實施例3
Ti-44Al合金板材的制備方法如下:
(1)、稱取原料:按各元素的原子百分比組成為44%的 Al,余量為 Ti 和不可避免的雜質。分別稱取海綿鈦、純鋁共計10000g作為原料。
(2)、熔煉鑄錠:將經步驟1稱取的海綿鈦、純鋁和鋁鈮合金加入到水冷銅坩堝感應凝殼熔煉爐中熔煉,真空度為2.0×10-3mbar;然后澆注到300℃預熱后的Al2O3陶瓷鑄型中,得到矩形鑄錠。
(3)、坯料預處理:
a、將TiAl合金鑄錠去除冒口后進行熱等靜壓處理,處理工藝為1250℃,160MPa,氬氣氣氛保護,保溫4.5h,隨爐冷卻出爐;
b、對鑄錠進行近γ處理,將鑄錠置于真空熱處理爐中1250℃保溫36h(真空度為4.0×10-3mbar),爐冷,隨后將鑄錠置于箱式馬弗爐中,900℃下保溫24h,空冷;
c、將退火后的鑄錠去除氧化皮,平整表面,加工成標準矩形塊,采用電火花線切割在坯料變形前端加工倒角,倒角角度45°,長度5mm;
d、采用砂紙打磨擠壓坯料,粗糙度為Ra 1.6,隨后置于丙酮溶液中超聲波清洗5min后取出并干燥。
(4)、板材擠壓第一階段:
將步驟3得到的坯料放入擠壓模具中,在TiAl合金α+γ雙相區擠壓,擠壓溫度為1270℃、擠壓壓力為70MPa、壓下速率為0.4mm/min和真空的條件下進行擠壓,保溫60min后出爐,得到高溫擠壓第一階段的TiAl合金坯料。
其中,擠壓的總變形量為50%,擠壓環境為真空,真空度為3.0×10-3mbar;擠壓模具由高溫合金制備,模具內表面粗糙度Ra 1.6。
(5)、板材擠壓第二階段:
將步驟4得到的高溫擠壓第一階段后的TiAl坯料放入添加潤滑劑的擠壓模具中,在TiAl合金α+γ雙相區擠壓,擠壓溫度為1290℃、擠壓壓力為80MPa、壓下速率為0.2mm/min和真空的條件下進行擠壓,保溫60min后出爐,得到TiAl合金板材。
其中,擠壓的總變形量為40%,擠壓環境為真空,真空度為3.0×10-3mbar;擠壓模具由高溫合金制備,模具內表面粗糙度Ra 1.6,潤滑劑為高純石墨粉,含碳量>99.99%,顆粒度為45μm。
得到的TiAl合金板材尺寸為200mm×100mm×2.1mm,所制備的TiAl合金板材的室溫拉伸屈服強度為630MPa,室溫延伸率為1.5%。
實施例4
Ti-43Al-9V-2Mo-0.1B合金板材的制備方法如下:
(1)、稱取原料:按各元素的原子百分比組成為43%的 Al,9%的V,2%的Mo,0.1%的B,余量為 Ti 和不可避免的雜質。分別稱取海綿鈦、高純鋁、鋁鉬合金,鋁釩合金、高純硼粉,共計10000g作為原料。
(2)、熔煉鑄錠:同實施例1。
(3)、坯料預處理:
a、將TiAl合金鑄錠去除冒口后進行熱等靜壓處理,處理工藝為1280℃,155MPa,氬氣氣氛保護,保溫5h,隨爐冷卻出爐;
b、對鑄錠進行近γ處理,將鑄錠置于真空熱處理爐中1230℃保溫24h(真空度為4.0×10-3mbar),爐冷,隨后將鑄錠置于箱式馬弗爐中,1000℃下保溫20h,空冷;
c、將退火后的鑄錠去除氧化皮,平整表面,加工成標準矩形塊,采用電火花線切割在坯料變形前端加工倒角,倒角角度45°,長度5mm;
d、采用砂紙打磨擠壓坯料,粗糙度為Ra 0.8,隨后置于丙酮溶液中超聲波清洗10min后取出并干燥。
(4)、板材擠壓第一階段:
將步驟3得到的坯料放入擠壓模具中,在TiAl合金α+γ雙相區擠壓,擠壓溫度為1300℃、擠壓壓力為50MPa、壓下速率為0.4mm/min和真空的條件下進行擠壓,保溫50min后出爐,得到高溫擠壓第一階段的TiAl合金坯料。
其中,擠壓的總變形量為30%,擠壓環境為真空,真空度為4.0×10-3mbar;擠壓模具由高溫合金制備,模具內表面粗糙度Ra 0.8。
(5)、板材擠壓第二階段:
將步驟4得到的高溫擠壓第一階段后的TiAl坯料放入添加潤滑劑的擠壓模具中,在TiAl合金α+γ雙相區擠壓,擠壓溫度為1280℃、擠壓壓力為70MPa、壓下速率為0.1mm/min和真空的條件下進行擠壓,保溫60min后出爐,得到TiAl合金板材。
其中,擠壓的總變形量為30%,擠壓環境為真空,真空度為4.0×10-3mbar;擠壓模具由高溫合金制備,模具內表面粗糙度Ra 1.6,潤滑劑為高純石墨粉,含碳量>99.99%,顆粒度為30μm。
實施例5
Ti-45Al-5Nb-7V-1Mo-0.2Si合金板材的制備方法如下:
(1)、稱取原料:按各元素的原子百分比組成為45%的 Al,5%的Nb,7%的V,1%的Mo,0.2%的Si,余量為 Ti 和不可避免的雜質。分別稱取海綿鈦、高純鋁、鋁鈮合金、鋁釩合金鋁鉬合金和硅粉,共計10000g作為原料。
(2)、熔煉鑄錠:同實施例2。
(3)、坯料預處理:
a、將TiAl合金鑄錠去除冒口后進行熱等靜壓處理,處理工藝為1280℃,160MPa,氬氣氣氛保護,保溫5h,隨爐冷卻出爐;
b、對鑄錠進行近γ處理,將鑄錠置于真空熱處理爐中1280℃保溫24h(真空度為4.0×10-3mbar),爐冷,隨后將鑄錠置于箱式馬弗爐中,1000℃下保溫12h,空冷;
c、將退火后的鑄錠去除氧化皮,平整表面,加工成標準矩形塊,采用電火花線切割在坯料變形前端加工倒角,倒角角度45°,長度5mm;
d、采用砂紙打磨擠壓坯料,粗糙度為Ra 0.8,隨后置于丙酮溶液中超聲波清洗10min后取出并干燥。
(4)、板材擠壓第一階段:
將步驟3得到的坯料放入擠壓模具中,在TiAl合金α+γ雙相區擠壓,擠壓溫度為1250℃、擠壓壓力為80MPa、壓下速率為0.2mm/min和真空的條件下進行擠壓,保溫40min后出爐,得到高溫擠壓第一階段的TiAl合金坯料。
其中,擠壓的總變形量為40%,擠壓環境為真空,真空度為4.0×10-3mbar;擠壓模具由高溫合金制備,模具內表面粗糙度Ra 0.8。
(5)、板材擠壓第二階段:
將步驟4得到的高溫擠壓第一階段后的TiAl坯料放入添加潤滑劑的擠壓模具中,在TiAl合金α+γ雙相區擠壓,擠壓溫度為1330℃、擠壓壓力為60MPa、壓下速率為0.3mm/min和真空的條件下進行擠壓,保溫60min后出爐,得到TiAl合金板材。
其中,擠壓的總變形量為30%,擠壓環境為真空,真空度為4.0×10-3mbar;擠壓模具由高溫合金制備,模具內表面粗糙度Ra 1.6,潤滑劑為高純石墨粉,含碳量>99.99%,顆粒度為30μm。
實施例6
Ti-44Al-6Nb-5V-0.3B-0.2C合金板材的制備方法如下:
(1)、稱取原料:按各元素的原子百分比組成為44%的 Al,6%的Nb,5%的V,0.3%的B,0.2%的C,余量為 Ti 和不可避免的雜質。分別稱取海綿鈦,高純鋁,鋁鈮合金,鋁釩合金,高純硼粉,碳粉,共計10000g作為原料。
(2)、熔煉鑄錠:同實施例3。
(3)、坯料預處理:
a、將TiAl合金鑄錠去除冒口后進行熱等靜壓處理,處理工藝為1250℃,155MPa,氬氣氣氛保護,保溫4h,隨爐冷卻出爐;
b、對鑄錠進行近γ處理,將鑄錠置于真空熱處理爐中1230℃保溫48h(真空度為4.0×10-3mbar),爐冷,隨后將鑄錠置于箱式馬弗爐中,1000℃下保溫20h,空冷;
c、將退火后的鑄錠去除氧化皮,平整表面,加工成標準矩形塊,采用電火花線切割在坯料變形前端加工倒角,倒角角度45°,長度5mm;
d、采用砂紙打磨擠壓坯料,粗糙度為Ra 0.8,隨后置于丙酮溶液中超聲波清洗10min后取出并干燥。
(4)、板材擠壓第一階段:
將步驟3得到的坯料放入擠壓模具中,在TiAl合金α+γ雙相區擠壓,擠壓溫度為1250℃、擠壓壓力為60MPa、壓下速率為0.2mm/min和真空的條件下進行擠壓,保溫60min后出爐,得到高溫擠壓第一階段的TiAl合金坯料。
其中,擠壓的總變形量為50%,擠壓環境為真空,真空度為4.0×10-3mbar;擠壓模具由高溫合金制備,模具內表面粗糙度Ra 0.8。
(5)、板材擠壓第二階段:
將步驟4得到的高溫擠壓第一階段后的TiAl坯料放入添加潤滑劑的擠壓模具中,在TiAl合金α+γ雙相區擠壓,擠壓溫度為1330℃、擠壓壓力為80MPa、壓下速率為0.1mm/min和真空的條件下進行擠壓,保溫60min后出爐,得到TiAl合金板材。
其中,擠壓的總變形量為30%,擠壓環境為真空,真空度為4.0×10-3mbar;擠壓模具由高溫合金制備,模具內表面粗糙度Ra 1.6,潤滑劑為高純石墨粉,含碳量>99.99%,顆粒度為45μm。
實施例7
Ti-45Al-2Nb-1V-4%Mo-0.1Si-0.2Y合金板材的制備方法如下:
(1)、稱取原料:按各元素的原子百分比組成為45%的 Al,2%的Nb,1%的V,4%的Mo,0.1%的Si,0.2%的Y,余量為 Ti 和不可避免的雜質。分別稱取海綿鈦、高純鋁、鋁鈮合金、鋁鉬合金,鋁釩合金,鋁釔合金和硅粉,共計10000g作為原料。
(2)、熔煉鑄錠:同實施例3。
(3)、坯料預處理:
a、將TiAl合金鑄錠去除冒口后進行熱等靜壓處理,處理工藝為1280℃,150MPa,氬氣氣氛保護,保溫4h,隨爐冷卻出爐;
b、對鑄錠進行近γ處理,將鑄錠置于真空熱處理爐中1235℃保溫48h(真空度為4.0×10-3mbar),爐冷,隨后將鑄錠置于箱式馬弗爐中,900℃下保溫20h,空冷;
c、將退火后的鑄錠去除氧化皮,平整表面,加工成標準矩形塊,采用電火花線切割在坯料變形前端加工倒角,倒角角度45°,長度5mm;
d、采用砂紙打磨擠壓坯料,粗糙度為Ra 0.8,隨后置于丙酮溶液中超聲波清洗10min后取出并干燥。
(4)、板材擠壓第一階段:
將步驟3得到的坯料放入擠壓模具中,在TiAl合金α+γ雙相區擠壓,擠壓溫度為1300℃、擠壓壓力為80MPa、壓下速率為0.2mm/min和真空的條件下進行擠壓,保溫60min后出爐,得到高溫擠壓第一階段的TiAl合金坯料。
其中,擠壓的總變形量為30%,擠壓環境為真空,真空度為4.0×10-3mbar;擠壓模具由高溫合金制備,模具內表面粗糙度Ra 0.8。
(5)、板材擠壓第二階段:
將步驟4得到的高溫擠壓第一階段后的TiAl坯料放入添加潤滑劑的擠壓模具中,在TiAl合金α+γ雙相區擠壓,擠壓溫度為1280℃、擠壓壓力為60MPa、壓下速率為0.2mm/min和真空的條件下進行擠壓,保溫60min后出爐,得到TiAl合金板材。
其中,擠壓的總變形量為40%,擠壓環境為真空,真空度為4.0×10-3mbar;擠壓模具由高溫合金制備,模具內表面粗糙度Ra 1.6,潤滑劑為高純石墨粉,含碳量>99.99%,顆粒度為45μm。
最后所應說明的是,以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制,盡管參照本發明實施例進行了詳細說明,本領域的普通技術人員應當理解,對本發明的技術方案進行修改或者等同替換,都不脫離本發明的技術方案的精神和范圍,其均應涵蓋權利要求保護范圍中。