本發(fā)明涉及一種提高Ti2AlNb基合金高溫強(qiáng)度的熱處理方法，屬于熱處理領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

Ti2AlNb基合金是一種正交晶系的輕質(zhì)合金，由于其具有高塑性、比強(qiáng)度，并且在高溫下具有高強(qiáng)度和蠕變抗力，近幾年在航空、航天領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，主要用于飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)隔熱罩、進(jìn)氣道、機(jī)身整流片等關(guān)鍵部位。

由于隔熱罩、進(jìn)氣道需要在高溫、高壓的環(huán)境下長時(shí)間工作時(shí)保持較高的強(qiáng)度，所以對材料的高溫強(qiáng)度提出了較高的要求。Ti2AlNb基合金屬于正交晶系，具有非常復(fù)雜的空間點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)，在高溫下會(huì)有相變發(fā)生，使其高溫強(qiáng)度穩(wěn)定性較差。在現(xiàn)有的資料手冊中，Ti2AlNb基合金經(jīng)固溶時(shí)效處理后抗拉強(qiáng)度在高溫條件下仍然較低（130Mpa左右），且時(shí)效時(shí)間較長，生產(chǎn)效率較低，不能滿足該領(lǐng)域?qū)i2AlNb基合金的強(qiáng)度要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：Ti2AlNb基合金在高溫條件下，零件的抗拉強(qiáng)度較低，既不能滿足有些領(lǐng)域?qū)ζ鋸?qiáng)度的要求，又造成了材料與能源的浪費(fèi)。針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種提高鈦合金高溫強(qiáng)度的熱處理方法。

為解決上述問題，本發(fā)明提出的技術(shù)方案是：一種提高Ti2AlNb基合金高溫強(qiáng)度的熱處理方法。熱處理方法包括如下步驟：步驟1所述的預(yù)處理過程中，對熱處理試樣進(jìn)行超聲波清洗，清洗液為丙酮。

步驟2將Ti2AlNb基合金板材放入爐內(nèi)，隨爐加熱至930℃~950℃，保溫時(shí)間為1h，空冷。

步驟3所述的固溶處理過程中，將板料放入箱式電阻爐進(jìn)行固溶處理，溫度為1150℃，保溫時(shí)間為1h~1.5h，保溫結(jié)束后進(jìn)行淬火處理。

步驟4所述的淬火處理過程中，淬火轉(zhuǎn)移時(shí)間為2s~5s，淬火介質(zhì)為水。

步驟5所述的時(shí)效處理過程中，將Ti2AlNb基合金置于箱式電阻爐中進(jìn)行時(shí)效處理，溫度為770℃~790℃，保溫時(shí)間為2h，時(shí)效結(jié)束后進(jìn)行空冷。

本發(fā)明的有益效果是：通過該熱處理過程，Ti2AlNb基合金在高溫下的抗拉強(qiáng)度得到提高（950℃下，抗拉強(qiáng)度達(dá)到180Mpa，提升37%），且組織均勻，滿足航空、航天領(lǐng)域?qū)Σ牧闲阅艿囊蟆?/p>

附圖說明

圖1為實(shí)施例2Ti2AlNb基合金板材在950℃/1h/AC+1150℃/1h/WQ+780℃/2h/AC熱處理前后，在溫度為950℃，應(yīng)變速率為10-3s-1條件下的應(yīng)力應(yīng)變曲線。

具體實(shí)施方式

為了更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合具體事例對本發(fā)明做進(jìn)一步的說明：

實(shí)施例1：一種提高Ti2AlNb基合金高溫強(qiáng)度的熱處理方法，將Ti2AlNb基合金在常溫下使用超聲波清洗，清洗液選用丙酮。將Ti2AlNb基合金拉伸試樣置于箱式電阻爐中，隨爐加熱至930℃，保溫1h后出爐空冷。待其充分冷卻后放入1150℃的箱式電阻爐中進(jìn)行固溶處理，保溫時(shí)間為1h。保溫結(jié)束后進(jìn)行淬火處理，淬火轉(zhuǎn)移時(shí)間為2s。淬火介質(zhì)為水。淬火后將鈦合金放入770℃的箱式電阻爐中進(jìn)行時(shí)效處理，時(shí)效時(shí)間為2h，時(shí)效結(jié)束后采用空冷的冷卻方式進(jìn)行冷卻。冷卻后用砂紙進(jìn)行打磨，在950℃下進(jìn)行高溫拉伸實(shí)驗(yàn)，測試其高溫力學(xué)性能。

實(shí)施例2：一種提高Ti2AlNb基合金高溫強(qiáng)度的熱處理方法，將Ti2AlNb基合金在常溫下使用超聲波清洗，清洗液選用丙酮。將Ti2AlNb基合金拉伸試樣置于箱式電阻爐中，隨爐加熱至950℃，保溫1h后出爐空冷。待其充分冷卻后放入1150℃的箱式電阻爐中進(jìn)行固溶處理，保溫時(shí)間為1h。保溫結(jié)束后進(jìn)行淬火處理，淬火轉(zhuǎn)移時(shí)間為2s。淬火介質(zhì)為水。淬火后將鈦合金放入780℃的箱式電阻爐中進(jìn)行時(shí)效處理，時(shí)效時(shí)間為2h，時(shí)效結(jié)束后采用空冷的冷卻方式進(jìn)行冷卻。冷卻后用砂紙進(jìn)行打磨，在950℃下進(jìn)行高溫拉伸實(shí)驗(yàn)，測試其高溫力學(xué)性能。

實(shí)施例3：一種提高Ti2AlNb基合金高溫強(qiáng)度的熱處理方法，將Ti2AlNb基合金在常溫下使用超聲波清洗，清洗液選用丙酮。將Ti2AlNb基合金拉伸試樣置于箱式電阻爐中，隨爐加熱至940℃，保溫1h后出爐空冷。待其充分冷卻后放入1150℃的箱式電阻爐中進(jìn)行固溶處理，保溫時(shí)間為1h。保溫結(jié)束后進(jìn)行淬火處理，淬火轉(zhuǎn)移時(shí)間為5s。淬火介質(zhì)為水。淬火后將鈦合金放入780℃的箱式電阻爐中進(jìn)行時(shí)效處理，時(shí)效時(shí)間為2h，時(shí)效結(jié)束后采用空冷的冷卻方式進(jìn)行冷卻。冷卻后用砂紙進(jìn)行打磨，在950℃下進(jìn)行高溫拉伸實(shí)驗(yàn)，測試其高溫力學(xué)性能。

實(shí)施例4：一種提高Ti2AlNb基合金高溫強(qiáng)度的熱處理方法，將Ti2AlNb基合金在常溫下使用超聲波清洗，清洗液選用丙酮。將Ti2AlNb基合金拉伸試樣置于箱式電阻爐中，隨爐加熱至950℃，保溫1h后出爐空冷。待其充分冷卻后放入1150℃的箱式電阻爐中進(jìn)行固溶處理，保溫時(shí)間為1h。保溫結(jié)束后進(jìn)行淬火處理，淬火轉(zhuǎn)移時(shí)間為2s。淬火介質(zhì)為水。淬火后將鈦合金放入790℃的箱式電阻爐中進(jìn)行時(shí)效處理，時(shí)效時(shí)間為2h，時(shí)效結(jié)束后采用空冷的冷卻方式進(jìn)行冷卻。冷卻后用砂紙進(jìn)行打磨，在950℃下進(jìn)行高溫拉伸實(shí)驗(yàn)，測試其高溫力學(xué)性能。