一種高強(qiáng)度葉片的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種高強(qiáng)度葉片的制造方法，所述葉片的材質(zhì)以重量百分含量由以下組分構(gòu)成：Al：26~32%，Ni：2.53~4.21%，Cr：4.2~6.7%，V：3.8~4.5%，Mo：0.12~0.18%，Cu：0.08~0.12%，Ni：0.08~0.15%，RE：0.08~0.15%，Nb：0.12~0.18%，Co：0.02~0.06%，余量為T(mén)i和不可避免的雜質(zhì)；包括如下步驟：預(yù)熱、正火、淬火、回火、均勻化，經(jīng)過(guò)上述熱處理，葉片的抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度得到大幅改善。
【專利說(shuō)明】一種高強(qiáng)度葉片的制造方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于熱處理領(lǐng)域，特別是涉及一種高強(qiáng)度葉片的制造方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 鈦鋁基合金因其具有較好的抗氧化和蠕變性能以及優(yōu)異的疲勞性能，在汽車行 業(yè)、燃?xì)廨啓C(jī)、航空發(fā)動(dòng)機(jī)及火箭發(fā)動(dòng)機(jī)等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景，鈦鋁基合金密度低， 使用它制作發(fā)動(dòng)機(jī)高溫部件能夠從增加推力和降低重量?jī)煞矫嫣岣甙l(fā)動(dòng)機(jī)推重比，對(duì)我國(guó) 航空工業(yè)有著十分重要的作用。發(fā)動(dòng)機(jī)葉片是飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵零件之一。但是其抗拉強(qiáng) 度和屈服強(qiáng)度還需要提高來(lái)滿足日益苛刻的使用環(huán)境。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于提出一種高強(qiáng)度葉片的制造方法； 一種高強(qiáng)度葉片的制造方法，所述葉片的材質(zhì)以重量百分含量由以下組分構(gòu)成：A1 : 26?32%，Ni :2· 53?4. 21%，Cr :4· 2?6. 7%，V :3· 8?4. 5%，Mo :0· 12?0· 18%，Cu :0· 08?0· 12%，Sc : 0· 08?0· 12%，Ni :0· 08?0· 15%，RE :0· 08?0· 15%，Nb :0· 12?0· 18%，Co :0· 02?0· 06%，余量為 Ti 和不可避免的雜質(zhì)； 將經(jīng)過(guò)熔煉、精煉、鑄造之后的葉片進(jìn)行熱處理即得到高強(qiáng)度葉片； 所述熱處理包括如下步驟： 1)預(yù)熱：對(duì)鑄造之后的葉片進(jìn)行38(T420°C的加熱，保溫l(T25min ; 2 )正火：對(duì)預(yù)熱之后的葉片進(jìn)行86(T890 °C的加熱，保溫8(Γ 11 Omin，然后水冷至 55(T580°C，保溫3(T60min，風(fēng)冷至室溫； 3) 淬火：對(duì)正火之后的葉片進(jìn)行89(T920°C的加熱，保溫10(T220s，放入淬火液中淬冷 到28(T310°C后保溫8(Tll0s，繼續(xù)在淬火液中淬冷至KT20°C ; 4) 回火：將淬火之后的葉片加熱到2KT260°C，保溫1. 8~2. 6h，空冷； 5) 冷凍處理：將回火之后的葉片在冷凍箱中經(jīng)過(guò)-45~-68°C、58~96min的冷凍處理后 移除冷凍箱； 6) 均勻化：將冷凍處理之后的葉片加熱到61(T655°C，保溫0. 5?1. 2h后空冷到室溫，然 后再加熱到58(T600°C，保溫1. f 2. Oh后空冷到室溫，得到高強(qiáng)度的葉片。
[0004] 作為優(yōu)選，所述葉片的材質(zhì)以重量百分含量由以下組分構(gòu)成：A1 :28~30%，Ni : 3. 03^4. 11%, Cr ：4. 9^5. 7%, V ：3. 8^4. 1%,Μο ：0. 14^0. 16%, Cu ：0. 08^0. 11%, Sc ：0. 09^0. 10%, Ni :0· 08?0· 10%，RE :0· 09?0· 10%，Nb :0· 14?0· 18%，Co :0· 04?0· 06%，余量為 Ti 和不可避免 的雜質(zhì)。
[0005] 作為優(yōu)選，所述葉片的材質(zhì)以重量百分含量由以下組分構(gòu)成：A1 :29%，Ni :3. 20%， Cr ：5. 4%, V ：3. 9%, Mo ：0. 16%, Cu ：0. 11%, Sc ：0. 095%, Ni ：0. 12%, RE ：0. 09%, Nb ：0. 15%, Co ： 0. 04%，余量為T(mén)i和不可避免的雜質(zhì)。
[0006] 作為優(yōu)選，所述熱處理方法包括如下步驟： 1)預(yù)熱：對(duì)鑄造之后的葉片進(jìn)行39(T410°C的加熱，保溫15?20min ; 2 )正火：對(duì)預(yù)熱之后的葉片進(jìn)行88(T890 °C的加熱，保溫9(Γ 1 OOmin，然后水冷至 56(T580°C，保溫4(T50min，風(fēng)冷至室溫； 3) 淬火：對(duì)正火之后的葉片進(jìn)行89(T900°C的加熱，保溫18(T220s，放入淬火液中淬冷 到29(T310°C后保溫9(Tl00s，繼續(xù)在淬火液中淬冷至15?20°C ; 4) 回火：將淬火之后的葉片加熱到22(T240°C，保溫1. 9?2. 4h，空冷； 5) 冷凍處理：將回火之后的葉片在冷凍箱中經(jīng)過(guò)-5(T-62°C、62~89min的冷凍處理后 移除冷凍箱； 6) 均勻化：將冷凍處理之后的葉片加熱到62(T650°C，保溫0. 8?1. 2h后空冷到室溫，然 后再加熱到59(T600°C，保溫1. 6?2. Oh后空冷到室溫。
[0007] 作為優(yōu)選，所述熱處理方法包括如下步驟： 1) 預(yù)熱：對(duì)鑄造之后的葉片進(jìn)行402°C的加熱，保溫18min ; 2) 正火：對(duì)預(yù)熱之后的葉片進(jìn)行887°C的加熱，保溫96min，然后水冷至572°C，保溫 46min,風(fēng)冷至室溫； 3) 淬火：對(duì)正火之后的葉片進(jìn)行897°C的加熱，保溫198s，放入淬火液中淬冷到298°C 后保溫97s，繼續(xù)在淬火液中淬冷至16°C ; 4) 回火：將淬火之后的葉片加熱到234°C，保溫2. 21h，空冷； 5) 冷凍處理：將回火之后的葉片在冷凍箱中經(jīng)過(guò)-58°C、81min的冷凍處理后移除冷凍 箱； 6) 均勻化：將冷凍處理之后的葉片加熱到642°C，保溫0. 9h后空冷到室溫，然后再加熱 到596°C，保溫1. 9h后空冷到室溫。
[0008] 本發(fā)明的效果在于： 1，通過(guò)特定組分和特定熱處理方式的搭配，使得葉片的強(qiáng)度和韌性得到大幅改善； 2,通過(guò)熱處理的具體參數(shù)的搭配，使得葉片的性能得到大幅提高。 【具體實(shí)施方式】 [〇〇〇9] 實(shí)施例1 一種高強(qiáng)度葉片的制造方法，所述葉片的材質(zhì)以重量百分含量由以下組分構(gòu)成：A1 : 29%, Ni ：2. 61%, Cr ：4. 8%, V ：3. 9%, Mo ：0. 14%, Cu ：0. 09%, Sc ：0. 09%, Ni ：0. 08%, RE ：0. 12%, Nb :0. 14%，Co :0. 05%，余量為T(mén)i和不可避免的雜質(zhì)； 將經(jīng)過(guò)熔煉、精煉、鑄造之后的葉片進(jìn)行熱處理即得到高強(qiáng)度葉片； 所述熱處理包括如下步驟： 1) 預(yù)熱：對(duì)鑄造之后的葉片進(jìn)行390°C的加熱，保溫15min ; 2) 正火：對(duì)預(yù)熱之后的葉片進(jìn)行870°C的加熱，保溫90min，然后水冷至570°C，保溫 40min，風(fēng)冷至室溫； 3) 淬火：對(duì)正火之后的葉片進(jìn)行910°C的加熱，保溫182s，放入淬火液中淬冷到293°C 后保溫92s，繼續(xù)在淬火液中淬冷至19°C ; 4) 回火：將淬火之后的葉片加熱到240°C，保溫2. 4h，空冷； 5) 冷凍處理：將回火之后的葉片在冷凍箱中經(jīng)過(guò)-58°C、86min的冷凍處理后移除冷凍
【權(quán)利要求】
1. 一種高強(qiáng)度葉片的制造方法，其特征在于：所述葉片的材質(zhì)以重量百分含量由以 下組分構(gòu)成：A1 :26?32%，Ni :2· 53?4. 21%，Cr :4· 2?6. 7%，V :3· 8?4. 5%，Mo :0· 12?0· 18%， Cu ：0. 08^0. 12%, Sc ：0. 08^0. 12%, Ni ：0. 08^0. 15%, RE ：0. 08^0. 15%, Nb ：0. 12^0. 18%, Co ： 0. 02~0. 06%，余量為T(mén)i和不可避免的雜質(zhì)； 將經(jīng)過(guò)熔煉、精煉、鑄造之后的葉片進(jìn)行熱處理即得到高強(qiáng)度葉片； 所述熱處理包括如下步驟： 1)預(yù)熱：對(duì)鑄造之后的葉片進(jìn)行38(T420°C的加熱，保溫l(T25min ; 2 )正火：對(duì)預(yù)熱之后的葉片進(jìn)行86(T890 °C的加熱，保溫8(Γ 11 Omin，然后水冷至 55(T580°C，保溫3(T60min，風(fēng)冷至室溫； 3) 淬火：對(duì)正火之后的葉片進(jìn)行89(T920°C的加熱，保溫10(T220s，放入淬火液中淬冷 到28(T310°C后保溫8(Tll0s，繼續(xù)在淬火液中淬冷至KT20°C ; 4) 回火：將淬火之后的葉片加熱到2KT260°C，保溫1. 8~2. 6h，空冷； 5) 冷凍處理：將回火之后的葉片在冷凍箱中經(jīng)過(guò)-45~-68°C、58~96min的冷凍處理后 移除冷凍箱； 6) 均勻化：將冷凍處理之后的葉片加熱到61(T655°C，保溫0. 5?1. 2h后空冷到室溫，然 后再加熱到58(T600°C，保溫1. f 2. Oh后空冷到室溫，得到高強(qiáng)度的葉片。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高強(qiáng)度葉片的制造方法，其特征在于，所述葉片的材質(zhì)以 重量百分含量由以下組分構(gòu)成：A1 :28?30%，Ni :3. 03?4. 11%，Cr :4. 9?5. 7%，V :3. 8?4. 1%， Mo ：0. 14^0. 16%, Cu ：0. 08^0. 11%, Sc ：0. 09^0. 10%, Ni ：0. 08^0. 10%, RE ：0. 09^0. 10%, Nb ： 0. 14?0. 18%，Co :0. 04?0. 06%，余量為T(mén)i和不可避免的雜質(zhì)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高強(qiáng)度葉片的制造方法，其特征在于，所述葉片的材質(zhì)以重 量百分含量由以下組分構(gòu)成：A1 :29%，Ni :3· 20%，Cr :5· 4%，V :3· 9%，Mo :0· 16%，Cu :0· 11%， Sc :0· 095%，Ni :0· 12%，RE :0· 09%，Nb :0· 15%，Co :0· 04%，余量為 Ti 和不可避免的雜質(zhì)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高強(qiáng)度葉片的制造方法，其特征在于，所述熱處理方法包 括如下步驟： 1)預(yù)熱：對(duì)鑄造之后的葉片進(jìn)行39(T410°C的加熱，保溫15?20min ; 2 )正火：對(duì)預(yù)熱之后的葉片進(jìn)行88(T890 °C的加熱，保溫9(Γ 1 OOmin，然后水冷至 56(T580°C，保溫4(T50min，風(fēng)冷至室溫； 3) 淬火：對(duì)正火之后的葉片進(jìn)行89(T900°C的加熱，保溫18(T220s，放入淬火液中淬冷 到29(T310°C后保溫9(Tl00s，繼續(xù)在淬火液中淬冷至15?20°C ; 4) 回火：將淬火之后的葉片加熱到22(T240°C，保溫1. 9?2. 4h，空冷； 5) 冷凍處理：將回火之后的葉片在冷凍箱中經(jīng)過(guò)-5(T-62°C、62~89min的冷凍處理后 移除冷凍箱； 6) 均勻化：將冷凍處理之后的葉片加熱到62(T650°C，保溫0. 8?1. 2h后空冷到室溫，然 后再加熱到59(T600°C，保溫1. 6?2. Oh后空冷到室溫。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的高強(qiáng)度葉片的制造方法，其特征在于，所述熱處理方法包括 如下步驟： 1) 預(yù)熱：對(duì)鑄造之后的葉片進(jìn)行402°C的加熱，保溫18min ; 2) 正火：對(duì)預(yù)熱之后的葉片進(jìn)行887°C的加熱，保溫96min，然后水冷至572°C，保溫 46min,風(fēng)冷至室溫； 3) 淬火：對(duì)正火之后的葉片進(jìn)行897°C的加熱，保溫198s，放入淬火液中淬冷到298°C 后保溫97s，繼續(xù)在淬火液中淬冷至16°C ; 4) 回火：將淬火之后的葉片加熱到234°C，保溫2. 21h，空冷； 5) 冷凍處理：將回火之后的葉片在冷凍箱中經(jīng)過(guò)-58°C、81min的冷凍處理后移除冷凍 箱； 6) 均勻化：將冷凍處理之后的葉片加熱到642°C，保溫0. 9h后空冷到室溫，然后再加熱 到596°C，保溫1. 9h后空冷到室溫。
【文檔編號(hào)】C22C14/00GK104087784SQ201410319236
【公開(kāi)日】2014年10月8日 申請(qǐng)日期:2014年7月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月7日
【發(fā)明者】林娟娟 申請(qǐng)人:林娟娟