一种航空钛合金部件及其制备方法与流程

技术特征：
1.一种制备钛合金部件的制备方法，包括：(1)提供具有双态组织的钛合金棒材，钛合金棒材的成分如下：al 5.5～6.5％，sn 1.8～2.2％，zr 3.6～4.4％，mo 1.8～2.2％，si 0.06～0.1％，fe≤0.1％，o≤0.15％，c≤0.05％，n≤0.05％余量为ti和不可避免的杂质；(2)将上一步钛合金棒材加热至β相变温度以上15～25℃并进行镦粗处理，重复该操作至钛合金棒材的轴向变形量累计为80～90％，然后将产物置于空气中冷却；(3)将上一步产物用软包套包裹，加热至β相变温度以上15～25℃，然后置入预热的模具中，采用反挤压模锻方法，用模锻压机进行模锻处理；其中，模具的预热温度为300℃～350℃，模锻压机的压制速度为1.5～2.5mm/s；(4)将上一步产物加热至β相变温度下45～55℃进行固溶处理，保温的时间为50～70分钟，然后将产物置于空气中冷却；(5)将上一步产物在585～605℃进行时效处理，保温7～9小时，然后将产物置于空气中冷却。2.根据权利要求1所述的方法，步骤(1)中，钛合金棒材的长径向比为2～3。3.根据权利要求1所述的方法，步骤(2)中，每次镦粗处理的变形量为40～60％。4.根据权利要求1所述的方法，步骤(2)中，每次镦粗处理的终锻温度≥800℃。5.根据权利要求1所述的方法，步骤(4)中，先将上一步的产物在850～950℃预热80～100分钟，然后再加热至β相变温度下45～55℃进行固溶处理。6.根据权利要求1所述的方法，所述钛合金部件的组织结构为网篮组织。7.根据权利要求1所述的方法，所述钛合金部件的力学性能如下：常温抗拉强度1000～1015mpa；常温屈服强度900～920mpa；常温延伸率11～13％；常温断面收缩18～22％；400℃抗拉强度695～715mpa；400℃屈服强度510～605mpa；400℃延伸率11～13％；400℃断面收缩30～35％。8.根据权利要求1所述的方法，所述钛合金部件是涡扇发动机的压气机鼓筒部。9.一种钛合金部件，由权利要求1～8任一项所述的方法制备获得。10.一种制备用于压气机转子的方法，包括-提供盘部，所述盘部的材质为tc17钛合金，显微组织为网篮组织；-提供鼓筒部，所述鼓筒部的材质为ta19钛合金，显微组织为网篮组织；-通过摩擦焊将鼓筒部与盘部焊接；-将上一步产物加热至β相变温度下45～55℃进行固溶处理，保温的时间为50～70分钟，然后将产物置于空气中冷却；-将上一步产物在585～605℃进行时效处理，保温7～9小时，然后将产物置于空气中冷却。11.根据权利要求10所述的方法，所述盘部的制备方法包括：
(1)提供具有双态组织的钛合金棒材，钛合金棒材的成分如下：al 5.5～6.5％，sn 1.8～2.2％，zr 3.6～4.4％，mo 1.8～2.2％，si 0.06～0.1％，fe≤0.1％，o≤0.15％，c≤0.05％，n≤0.05％余量为ti和不可避免的杂质；(2)将上一步钛合金棒材加热至β相变温度以上15～25℃并进行镦粗处理，重复该操作至钛合金棒材的轴向变形量累计为80～90％，然后将产物置于空气中冷却；(3)将上一步产物用软包套包裹，加热至β相变温度以上15～25℃，然后置入预热的模具中，采用反挤压模锻方法，用模锻压机进行模锻处理；其中，模具的预热温度为300℃～350℃，模锻压机的压制速度为1.5～2.5mm/s。12.一种用于压气机转子，由权利要求10或11所述的方法制备获得。

技术总结
本发明涉及一种制备钛合金部件的制备方法，包括：(1)提供具有双态组织的TA19钛合金棒材；(2)将上一步钛合金棒材加热至β相变温度以上15～25℃并进行镦粗处理，重复该操作至钛合金棒材的轴向变形量累计为80～90％，然后将产物置于空气中冷却；(3)将上一步产物用软包套包裹，加热至β相变温度以上15～25℃，然后置入预热的模具中，采用反挤压模锻方法，用模锻压机进行模锻处理；其中，模具的预热温度为300℃～350℃，模锻压机的压制速度为1.5～2.5mm/s，模锻处理时控制锻件的等效应变量大于或等于0.7；(4)将上一步产物加热至β相变温度下45～55℃进行固溶处理，然后将产物置于空气中冷却；(5)将上一步产物在585～605℃进行时效处理，然后将产物置于空气中冷却。然后将产物置于空气中冷却。然后将产物置于空气中冷却。


技术研发人员：徐小严 冯璐 李辉 史栋刚
受保护的技术使用者：中国航发商用航空发动机有限责任公司
技术研发日：2020.07.21
技术公布日：2022/1/21