專利名稱：一種提高鈦合金抗壓強(qiáng)度的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于金屬材料科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種提高鈦合金抗壓強(qiáng)度的熱加工工藝 方法。
背景技術(shù)：
鈦合金具有密度小、比強(qiáng)度高、耐蝕性能好及耐熱性能良好等優(yōu)異特性，已在航 天、航空、石油、化工、生物及醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。隨著現(xiàn)代工業(yè)的飛速發(fā)展， 各個(gè)領(lǐng)域?qū)︹伜辖鸬男阅芴岢隽烁叩囊螅绕涫氢伜辖鸬目估?壓)強(qiáng)度。目前，提高 鈦合金強(qiáng)度的方法主要是變形結(jié)合熱處理。采用該方法易于在工業(yè)上推廣應(yīng)用，但存在工 序復(fù)雜、成本高、變形及熱處理制度控制嚴(yán)格，對(duì)提高鈦合金的強(qiáng)度也有限，難以滿足航天、 航空、石油及化工等領(lǐng)域?qū)Ω邚?qiáng)度鈦合金件的要求。因此提高鈦合金的強(qiáng)度具有重要的 實(shí)際意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一種工藝方法簡(jiǎn)單、操作方便，成本低 廉，可有效提高鈦合金抗壓強(qiáng)度的熱加工工藝方法。本發(fā)明是采用下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，所述方法的具體步驟如下1.高壓處理其工藝參數(shù)為壓力為2 5GPa，加熱溫度為950 1000°C，保溫時(shí) 間為20 30min，斷電保壓自然冷卻至室溫。2.熱處理其工藝參數(shù)為加熱溫度為550 600°C，保溫時(shí)間為20 30min，出
爐空冷至室溫。本發(fā)明由于采用高壓相變處理方法，可以改變鈦合金組織中的晶粒取向，使晶粒 得到細(xì)化，同時(shí)消除氣孔、疏松等缺陷，增大了鈦合金的致密度。隨后再對(duì)經(jīng)高壓處理后的 鈦合金進(jìn)行550 600°C，保溫時(shí)間為20 30min熱處理，可以消除由高壓處理所產(chǎn)生的內(nèi) 應(yīng)力及位錯(cuò)等缺陷，進(jìn)一步改善鈦合金的組織結(jié)構(gòu)，從而提高材料的強(qiáng)度。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明工藝方法簡(jiǎn)單、操作方便、成本低廉，質(zhì)量穩(wěn)定，可有 效提高鈦合金的抗壓強(qiáng)度，適合于工業(yè)化生產(chǎn)。
具體實(shí)施例方式下面通過(guò)實(shí)施例詳述本發(fā)明。實(shí)施例1所用材料為鈦合金，其化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù)wt% )為，Ti 85. 60%, Al 3. 11%, V9. 67%, Fel. 56，其余0.058%雜質(zhì)。將鈦合金試樣在CS-IIB型六面頂壓機(jī)上進(jìn)行高壓 實(shí)驗(yàn)。采用壓力為3GPa，加熱溫度為950°C，保溫時(shí)間為20min，斷電保壓冷卻至室溫，然后 再將高壓處理后的樣品在KLX-12B箱式電阻爐中進(jìn)行熱處理，加熱溫度為600°C，保溫時(shí)間 20min，出爐空冷至室溫。其抗壓強(qiáng)度的測(cè)試結(jié)果見表1。
實(shí)施例2實(shí)驗(yàn)材料的成分與工藝過(guò)程與實(shí)施例1相同，本實(shí)施例中采用壓力為4GPa，加熱 溫度為950°C，保溫時(shí)間為20min，斷電保壓冷卻至室溫(約25°C )。隨后的熱處理工藝與 實(shí)施例1相同。其抗壓強(qiáng)度的測(cè)試結(jié)果見表1。實(shí)施例3實(shí)驗(yàn)材料的成分與工藝過(guò)程與實(shí)施例1相同，高壓處理工藝與實(shí)施例1相同，隨后 的熱處理工藝為加熱溫度為550°C，保溫時(shí)間30min，出爐空冷至室溫。其抗壓強(qiáng)度的測(cè)試 結(jié)果見表1。表1不同狀態(tài)下鈦合金的抗壓強(qiáng)度測(cè)試結(jié)果 注淬火+時(shí)效工藝為加熱950°C保溫20min水冷后，再經(jīng)600°C保溫時(shí)間30min。上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明鈦合金經(jīng)本發(fā)明方法處理后具有較高的抗壓強(qiáng)度，高于實(shí)施 例前和常規(guī)熱處理工藝(淬火+時(shí)效)處理后鈦合金的抗壓強(qiáng)度。
權(quán)利要求
一種提高鈦合金抗壓強(qiáng)度的方法，其特征是所述方法包括高壓處理和熱處理兩部分。所述高壓處理工藝是其工藝參數(shù)為壓力為2～5GPa，處理溫度為950～1000℃，保溫時(shí)間為20～30min，斷電保壓自然冷卻至室溫；所述熱處理工藝是處理溫度為550～600℃，保溫時(shí)間為20～30min，出爐空冷至室溫。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高鈦合金抗壓強(qiáng)度的方法，其特征在于所述的鈦合金， 其化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù)wt%)為鋁Al 3.0% 3.5%，釩￥9.0% 10. 0%，鐵Fel. 5 2.5%，其余量為鈦Ti。
全文摘要
一種提高鈦合金抗壓強(qiáng)度的方法，其特征是將鈦合金在2～5GPa壓力下進(jìn)行950～1000℃，保溫20～30min后，斷電保壓自然冷卻至室溫，再將經(jīng)上述高壓處理后的鈦合金試樣放入熱處理爐中加熱至550～600℃，保溫20～30min，出爐空冷。本發(fā)明的特點(diǎn)在于經(jīng)本發(fā)明處理后鈦合金的抗壓強(qiáng)度有較大幅度的提高，并且本發(fā)明工藝方法簡(jiǎn)單、操作方便、成本低廉，質(zhì)量穩(wěn)定。
文檔編號(hào)C22C14/00GK101914739SQ20101023693
公開日2010年12月15日 申請(qǐng)日期2010年7月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月23日
發(fā)明者劉建華, 張瑞軍, 王鵬, 諶巖 申請(qǐng)人:燕山大學(xué)