一种TC4钛合金锻材及制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113231586A(43)申请公布日2021.08.10(21)申请号202110480649.8C23C14/32(2006.01)(22)申请日2021.04.30C23C14/06(2006.01)C23C14/16(2006.01)(71)申请人景德镇明兴航空锻压有限公司地址333400江西省景德镇市浮梁县湘湖工业小区(72)发明人余亮亮毕民主万玉玲王杨江毕江华毕文海程锋华(74)专利代理机构南昌金轩知识产权代理有限公司36129代理人黄亮亮(51)Int.Cl.B21J5/00(2006.01)B21J3/00(2006.01)B21J13/02(2006.01)B21K29/00(2006.01)权利要求书1页说明书5页(54)发明名称一种TC4钛合金锻材及制备方法(57)摘要本发明公开了一种TC4钛合金锻材及其制备方法，所述方法包括以下步骤：下料：选取符合标准的钛合金锭，按工艺尺寸下料至烤炉，下料后清除端面毛刺；锻打加热：清理烤炉炉膛灰渣，将下料至烤炉的钛合金锭放置在有效加热区开始加热，温度加热至960±10℃，加热时长不超过90min，镀层：将锻造后钛合金锻材放入真空室中，在锻材表面制备TiAlN/Ti涂层；通过本发明方法的得到的TC4钛合金锻材具备较好的抗冲蚀效果。CN113231586ACN113231586A权利要求书1/1页1.一种TC4钛合金锻材制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：下料：选取符合标准的钛合金锭，按工艺尺寸下料至烤炉，下料后清除端面毛刺；锻打加热：清理烤炉炉膛灰渣，将下料至烤炉的钛合金锭放置在有效加热区开始加热，温度加热至960±10℃，加热时长不超过90min，将加热后的钛合金锭放入温装炉，保温30‑40min后开始锻打；出坯：将出坯工具预热至300±50℃，按照要求墩粗、拔长将钛合金锭锻打至工艺草图尺寸得到坯料；打磨：将通过出坯得到的坯料进行打磨，使用砂轮机打磨坯料表面缺陷，磨去尖边；锻模加热：将打磨后的坯料放置烤炉加热至960±10℃，加热时长不超过90min，然后将坯料放入温装炉，保温30‑40分钟后进行锻模；锻模：将模具预热至250‑350℃，然后使用石墨乳均布与模具中，吹除模具内残存的氧化皮及石墨渣，将经过锻模加热的胚料充满模具，锻模起始温度不大于960℃，锻模结束前温度不小于800℃；切边：安装切边模，保证间隙均匀，切边温度不小于850℃，完成切边后将模具放置至常温，出模得到锻造后钛合金锻材；镀层：将锻造后钛合金锻材放入真空室中，在锻材表面制备TiAlN/Ti涂层。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述镀层具体为，将锻造后钛合金锻材放入真空室中，使用磁过滤真空阴极弧及金属蒸汽真空弧方法，在锻材表面制备若干层TiAlN/Ti涂层，氮气的流量为18‑30sccm，真空室气压为(3‑5)×10‑5Pa，磁过滤偏转角为180°。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述TiAlN/Ti涂层包括4层TiAlN层及4层Ti层，TiAlN层与Ti层交替设置，与锻材表面接触的第一层为Ti层。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述TiAlN层每层厚度为2‑5μm，Ti层每层厚度为0.1‑0.5μm。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述下料具体为，选取符合GB/T2965‑2007标准的钛合金锭，按工艺尺寸下料至烤炉，下料前复核钛合金锭的重量。6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述氮气的流量为20sccm，真空室气压为4×10‑5Pa。7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述TiAlN层每层厚度为3.5μm，Ti层每层厚度为0.25μm。8.一种通过权利要求1‑7任一项所述的制备方法得到TC4钛合金锻材，其特征在于，所述TC4钛合金锻材表面设置有TiAlN/Ni层。2CN113231586A说明书1/5页一种TC4钛合金锻材及制备方法技术领域[0001]本发明属于TC4钛合金应用领域，具体涉及一种TC4钛合金锻材及制备方法。背景技术[0002]纯钛在固态下有两种同位素异构体，以882.5℃为分界，低温下稳定态为α相，高温下稳定态为β相；根据钛合金室温组织的不同，可将钛合金分为三大类：α钛合金、β钛合金以及α+β钛合金，TC4表示第四号α+β双相钛合金。[0003]TC4是典型的α+β钛合金，含约6％wt的Al元素和约4％wt的V元素，在二十世纪五十年代美国某学院开发，是市面上最为常见的钛合金，产量超过工业用钛合金总量的一半。[0004]已有的钛合金材料由于其本身硬度相对较低、摩擦系数高及耐磨性差限制了应用范围，并且现有的钛合金材料抗冲蚀的能