本發明涉及大型TC4鍛件性能不均勻及變形的熱加工技術領域。

背景技術：

所研究的TC4鍛件包括兩種，一類是重量超過200Kg，有效厚度超過200mm的大型TC4鍛件。這類鈦合金解剖后進行拉伸測試，表面和心部性能差異較大，心部抗拉強度遠遠低于表面抗拉強度，但是這類鍛件機加后，零件為心部鍛件，也就是說我們的零件恰好使用了鍛件性能最差的那一部分。另一種是長度超過1700mm，壁厚僅為30mm左右的易變性鍛件。

原有的熱處理存在以下兩個問題，難以解決。

1)大型長條薄臂類鍛件熱處理過程中容易產生變形，尤其對于有非機加面的鍛件，直線度要求高，采用常規的熱處理制度，往往會使鍛件達不到要求，且變形嚴重。

2)對大型TC4鍛件(有效厚度超過150mm的鍛件)，采用常規的熱處理工藝，解剖鍛件后發現，內外拉伸性能差異較大，而在鍛件機加后，留下的總是心部抗拉強度低的那一部分。

故此，需要解決鍛件性能不均勻和易變性這兩個問題。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題是：一、保證鍛件表面和心部性能均勻。二、解決鍛件的易變性問題。發明內容為對熱處理工藝進行優化，加熱溫度和保溫時間不變，將冷卻方式由空冷改為爐冷，具體爐冷方式為從加熱溫度降到482℃以下，冷速為55℃/H，然后出爐空冷。

本發明的技術方案是：

一種降低大型TC4鍛件不均勻性和易變形性的熱處理方法：

熱處理工藝參數：

加熱溫度：700-800℃

保溫時間：3-6小時

冷卻方式：冷至482℃以下，冷速為55℃/H，然后出爐空冷。

具體實施方式

下面通過兩個具體實施例對本發明進行進一步的詳細說明。

一種降低大型TC4鍛件不均勻性和易變形性的熱處理方法，尤其是所述的大型TC4鍛件為大型TC4吊掛鍛件，尺寸為1800mm×420mm×250mm、重量為200KG、有效厚度為120mm；包括具體如下步驟：

打開電熱爐的電源，設置電熱爐儀表，其中：設置的電熱爐儀表的溫度為780℃、設置的保溫時間為4小時、設置的冷速為50℃/H；當溫度升至650℃～700℃時，將大型TC4鍛件裝入電熱爐進行加熱；當所述鍛件冷卻至482℃～400℃后出爐空冷。

對空冷后的鍛件解剖，在鍛件的多個部位，包括心部和表面，總共做8個縱向拉伸試樣，4個橫向拉伸試樣，4個高向拉伸試樣。結果發現，性能均勻，抗拉強度及屈服強度差異在10MPa，延伸率和面縮率在2％以內。同時鍛件未出現嚴重的翹曲，機加廠反應，內應力小好機加，機加后放置2周未出現明顯變形。