后，將預(yù)制坯立即取出空冷。將模具隨爐冷卻。
[0046]第二加載步中，將外模安裝在上模座上作為上模，并將模具加熱到Tf1-185°C即815°c。將預(yù)制坯在箱式電阻爐里加熱到Te-2(rc即980°C，保溫lh。通過外模成形預(yù)制坯的兩側(cè)部分，成形中，外模以0.3mm/s的速度下壓，壓下量25mm。至此，近等溫局部加載過程結(jié)束，得到預(yù)成形件。
[0047]第四步、精整。第二道次近等溫局部加載完成后，通過壓力機對得到的預(yù)成形件進(jìn)行精整。將所述預(yù)成形件置于模具中，內(nèi)模和外模同時壓下。壓力機的最大壓力6000噸，保壓時間為lOmin。鍛后立即取出工件空冷。
[0048]第五步、熱處理。采用再結(jié)晶退火的熱處理工藝對經(jīng)過精整的預(yù)成形件進(jìn)行熱處理。熱處理制度是810°C X2h空冷。
[0049]第六步、無損檢測。
[0050]實施例三
[0051]本實施例是利用分塊上模，通過鈦合金近等溫局部加載成形微觀組織控制的方法成形某鋼鐵公司生產(chǎn)的TC4鈦合金整體筋板構(gòu)件。所述的上模由內(nèi)模和外模兩塊模具組成；內(nèi)模用于成形工件中間部分，外模用于成形工件兩側(cè)；內(nèi)模和外模同時安裝在上模座時構(gòu)成整體上模。
[0052]本實施例中所用TC4鈦合金鑄錠采用三次真空自耗電弧熔煉，相變點Te是995°C。具體實施過程包括以下步驟:
[0053]第一步、坯料改鍛。將TC4鈦合金鑄錠在電阻爐里加熱到Te+70°C即1065°C并保溫2h，在快鍛機上反復(fù)鐓拔開坯，使鑄錠變形量為50%?60%;鍛后水冷。將開坯后毛坯在電阻爐里加熱到Te-45°C即950°C并保溫1.5h，在快鍛機上反復(fù)鐓拔至毛坯的總變形量為50?60% ;鍛后水冷。獲得具有細(xì)小的等軸組織或雙態(tài)組織的毛坯。
[0054]第二步、預(yù)制坯制備。在具有細(xì)小的等軸組織或雙態(tài)組織的毛坯外表包裹絕熱棉并加熱到Te-4(rC即955°C，保溫2h，采用自由鍛進(jìn)行制坯。共四火次完成制坯，每火次完成后在毛坯表面包裹絕熱棉回爐加熱到Te-4(rc即955°C并保溫2h，以進(jìn)行下一火次自由鍛。四火次制坯過程結(jié)束后將預(yù)制坯空冷，獲得滿足設(shè)計要求的預(yù)制坯。
[0055]第三步、近等溫局部加載成形。在6000噸等溫鍛液壓機上對得到的預(yù)制坯進(jìn)行近等溫局部加載。采用一道次近等溫局部加載，即通過兩個加載步完成變形;兩加載步的壓下量均為35mm，平均變形量為50%。成形后構(gòu)件上由內(nèi)模成形的對應(yīng)區(qū)域為先變形區(qū)，由外模成形的對應(yīng)區(qū)域為后變形區(qū)，先變形區(qū)與后變形區(qū)之間發(fā)生被動變形的區(qū)域為過渡區(qū)。具體是:
[0056]第一加載步中，將內(nèi)模安裝在上模座上作為上模，并將模具加熱到Tf1-215°C即780°C。將預(yù)制坯在箱式電阻爐里加熱到Te-15°C即980°C，保溫lh。通過內(nèi)模成形預(yù)制坯的中間部分;成形中，內(nèi)模以0.2mm/s的速度下壓，壓下量為35mm。內(nèi)模加載完成后，將預(yù)制坯立即取出空冷。將模具隨爐冷卻。
[0057]第二加載步中，將外模安裝在上模座上作為上模，并將模具加熱到Tf1-215°C即780°C。將預(yù)制坯在箱式電阻爐里加熱到Te-15°C即980°C，保溫lh。通過外模成形預(yù)制坯的兩側(cè)部分;成形中，外模以0.2mm/s的速度下壓，壓下量35mm。至此，局部加載過程結(jié)束，得到預(yù)成形件。
[0058]第四步、精整。近等溫局部加載完成后，通過壓力機對得到的預(yù)成形件進(jìn)行精整。精整時，內(nèi)外模同時壓下，壓力機的最大壓力6000噸，保壓時間為13min。鍛后立即取出工件空冷。
[0059]第五步、熱處理。采用再結(jié)晶退火的熱處理工藝對經(jīng)過精整的預(yù)成形件進(jìn)行熱處理。鍛件熱處理制度是810C X2.5h空冷。
[0060]第六步、無損檢測。
【主權(quán)項】
1.一種在鈦合金近等溫局部加載成形中獲得三態(tài)組織的方法，其特征在于，具體步驟為: 第一步，坯料改鍛； 第二步，預(yù)制坯制備； 第三步，近等溫局部加載成形；當(dāng)預(yù)制坯變形量小于70%時，采用一道次加載完成變形，當(dāng)預(yù)制坯變形量大于或等于70 %時，采用兩道次加載完成變形；局部加載成形利用分塊上模完成，得到預(yù)成形件;近等溫局部加載成形中，模具的加熱溫度為^-(185?215)°C; 第四步，精整； 第五步，熱處理；采用再結(jié)晶退火的熱處理工藝，將得到的預(yù)成形件加熱到再結(jié)晶溫度，保溫2?3h，空冷;得到具有三態(tài)組織的鈦合金鍛件； 第六步，無損檢測。2.如權(quán)利要求1所述在鈦合金近等溫局部加載成形中獲得三態(tài)組織的方法，其特征在于，當(dāng)采用一道次加載完成變形時: 第一加載步，將上模中的內(nèi)?；蛑心０惭b到上模座上;將模具加熱至Tf1-(185?215)°C，預(yù)制坯加熱至Te-(20?10)°C;用內(nèi)?；蛑心ξ挥谒龅膬?nèi)?；蛑心４怪蓖队跋碌念A(yù)制坯進(jìn)行局部加載，壓下速度為0.2?0.4mm/s，變形量為總變形量的100%;完成加載后立即將預(yù)制坯出模空冷，將模具隨爐冷卻； 第二加載步，將上模中的外?；騼蓚€邊模安裝到上模座上；將模具加熱至Te-(185?215) °C，預(yù)制坯加熱至Te-(20?10) °C ;用外模或兩個邊模對位于所述的外?；騼蓚€邊模垂直投影下的預(yù)制坯進(jìn)行局部加載，壓下速度為0.2?0.4mm/s，變形量等于總變形量的100%，得到預(yù)成形件。3.如權(quán)利要求1所述在鈦合金近等溫局部加載成形中獲得三態(tài)組織的方法，其特征在于，當(dāng)采用兩道次加載完成變形時: 第一道次第一加載步，將上模中的內(nèi)?；蛑心０惭b到上模座上;將模具加熱到Te-(185?215)°C，預(yù)制坯加熱到Te-(20?10)°C;用內(nèi)模或中模對位于所述的內(nèi)?；蛑心４怪蓖队跋碌念A(yù)制坯進(jìn)行局部加載，壓下速度為0.2?0.4mm/s，變形量等于總變形量的50% ;完成加載后立即將預(yù)制坯出模空冷，將模具隨爐冷卻后拆卸內(nèi)?；蛑心?； 第一道次第二加載步，將上模中的外?；騼蓚€邊模安裝到上模座上;將模具加熱到Te-(185?215) °C，預(yù)制坯加熱至Te- (20?1) °C ;用外?；騼蓚€邊模對位于所述的外?；騼蓚€邊模垂直投影下的預(yù)制坯進(jìn)行局部加載，壓下速度為0.2?0.4mm/s，變形量等于總變形量的50%;完成加載后立即將預(yù)制坯出?？绽洌瑢⒛＞唠S爐冷卻后拆卸外?；騼蓚€邊模； 第二道次第一加載步，將上模中的內(nèi)?；蛑心０惭b到上模座上;將模具加熱到Te-(185?215)°C，預(yù)制坯加熱到Te-(20?10)°C;用內(nèi)?；蛑心ξ挥谒龅膬?nèi)?；蛑心４怪蓖队跋碌念A(yù)制坯進(jìn)行局部加載，壓下速度為0.2?0.4mm/s，變形量等于總變形量的50% ;完成加載后立即將預(yù)制坯出?？绽?，將模具隨爐冷卻； 第二道次第二加載步，將上模中的外模或兩個邊模安裝到上模座上;將模具加熱到Te-(185?215) °C，預(yù)制坯加熱到Tf1-(20?10) °C ;用外模或兩個邊模對位于所述的外?；騼蓚€邊模垂直投影下的預(yù)制坯進(jìn)行局部加載，壓下速度為0.2?0.4mm/s，變形量等于總變形量的50%，得到預(yù)成形件。4.如權(quán)利要求1所述在鈦合金近等溫局部加載成形中獲得三態(tài)組織的方法，其特征在于，精整時，將各分塊模具同時安裝在上模座上構(gòu)成整體上模，并使各分塊模具同時作用于該預(yù)成形件，精整保壓時間為10?15min;鍛后空冷。
【專利摘要】一種在鈦合金近等溫局部加載成形中獲得三態(tài)組織的方法，在對鈦合金坯料進(jìn)行改鍛和預(yù)成形后，經(jīng)過近等溫局部加載成形、精整和熱處理后獲得成形鍛件，通過控制近等溫局部加載成形的參數(shù)獲得三態(tài)組織。本發(fā)明降低了模具加熱溫度，顯著提高了模具強度，減少模具熱腐蝕，進(jìn)而大幅增加模具壽命，降低生產(chǎn)成本和對模具及設(shè)備的要求，通過對近等溫局部加載成形中鍛件加熱變形溫度和變形量的控制，得到了具有優(yōu)良綜合性能的三態(tài)組織，與現(xiàn)有技術(shù)得到的組織形態(tài)相同，為鈦合金大型復(fù)雜整體構(gòu)件的成形及三態(tài)組織調(diào)控提供了一種更加經(jīng)濟的工藝方法。
【IPC分類】C22F1/18
【公開號】CN105603347
【申請?zhí)枴緾N201610052701
【發(fā)明人】楊合, 高鵬飛, 樊曉光, 蔡楊
【申請人】西北工業(yè)大學(xué)
【公開日】2016年5月25日
【申請日】2016年1月26日