一种减小钛合金零件离子氮化变形的退火工艺方法.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CN109609894A(43)申请公布日2019.04.12(21)申请号201811392487.7(22)申请日2018.11.21(71)申请人中国航发哈尔滨东安发动机有限公司地址150066黑龙江省哈尔滨市平房区保国大街51号(72)发明人孙振淋辛玉武师玉英曾西军何培刚周动林张琼(74)专利代理机构中国航空专利中心11008代理人张毓灵(51)Int.Cl.C23C8/36(2006.01)C23C8/02(2006.01)C22F1/18(2006.01)C21D1/26(2006.01)权利要求书1页说明书2页(54)发明名称一种减小钛合金零件离子氮化变形的退火工艺方法(57)摘要本发明属于钛合金热处理技术，具体涉及一种减小钛合金零件离子氮化变形的退火工艺方法。本发明减小钛合金零件离子氮化变形的退火工艺方法，在离子氮化前，对钛合金零件采用900±50℃的高温退火处理，并在该高温下保温2～8h，然后以30～80℃/min速率降温至200℃以下出炉。本发明工艺方法通过抬高退火温度，并进行阶梯温度控制整个退火过程，可以有效改善后续钛合金零件氮化变形，经实验证明，处理后的变形量可以比常规工艺减少50％，具有较大的实际应用价值。CN109609894ACN109609894A权利要求书1/1页1.一种减小钛合金零件离子氮化变形的退火工艺方法，其特征在于，在离子氮化前，对钛合金零件采用900±50℃的高温退火处理，并在该高温下保温2～8h，然后以30～80℃/min速率降温至200℃以下出炉。2.根据权利要求1所述的减小钛合金零件离子氮化变形的退火工艺方法，其特征在于，从室温以阶梯升温的方式达到900±50℃的高温退火温度。3.根据权利要求2所述的减小钛合金零件离子氮化变形的退火工艺方法，其特征在于，从室温开始，以50～150℃/min速率升温至400～650℃，并等温保持0.5～4h后，仍以30～100℃/min速率升温至900±50℃的高温退火温度。4.根据权利要求3所述的减小钛合金零件离子氮化变形的退火工艺方法，其特征在于，所述退火工艺在不大于1.33×10-2Pa的真空炉内实施。5.根据权利要求4所述的减小钛合金零件离子氮化变形的退火工艺方法，其特征在于，所述钛合金零件为薄壁回转类零件。6.根据权利要求5所述的减小钛合金零件离子氮化变形的退火工艺方法，其特征在于，所述钛合金牌号为TA系列。2CN109609894A说明书1/2页一种减小钛合金零件离子氮化变形的退火工艺方法技术领域[0001]本发明属于钛合金热处理技术，具体涉及一种减小钛合金零件离子氮化变形的退火工艺方法。背景技术[0002]非对称回转薄壁钛合金零件离子氮化的工艺温度多在750～900℃高温下进行，由于离子氮化的温度多在再结晶温度以上，在氮化过程中会因再结晶释放应力，并诱发变形，这种变形对于一些需要进行精确变形控制的零件极为不利。为了降低非对称回转薄壁钛合金零件高温离子氮化变形，在离子氮化前增加一道540～650℃消除应力退火，但这种消除应力对高温离子氮化变形的改善幅度不大。发明内容[0003]本发明的目的是：提供一种能够有效降低钛合金零件内部残余应力，进而减小离子氮化过程中的变形的退火工艺方法。[0004]本发明的技术解决方案为：一种减小钛合金零件离子氮化变形的退火工艺方法，在离子氮化前，对钛合金零件采用900±50℃的高温退火处理，并在该高温下保温2～8h，然后以30～80℃/min速率降温至200℃以下出炉。[0005]从室温以阶梯升温的方式达到900±50℃℃的高温退火温度。[0006]从室温开始，以50～150℃/min速率升温至400～650℃，并等温保持0.5～4h后，仍以30～100℃/min速率升温至900±50℃的高温退火温度。[0007]所述退火工艺在不大于1.33×10-3～1.33×10-2Pa的真空炉内实施。[0008]所述钛合金零件为薄壁回转类零件。[0009]所述钛合金牌号为TA系列。[0010]本发明的技术效果是：本发明工艺方法通过抬高退火温度，可以提高氮化前组织热稳定性，并进行阶梯升降温控制，可以减小升降温过程中的热应力变形，有效改善后续钛合金零件氮化变形，经实验证明，处理后的变形量可以比常规工艺减少50％，具有较大的实际应用价值。具体实施方式[0011]下面结合实施例对本发明做进一步说明：[0012]实施例1[0013]以某规格钛合金轴承衬套为例，该衬套材料为TA7，该零件离子氮化温度为840℃，其退火工艺制度如下所示。[0014]1.退火温度选取为900℃；[0015]2.退火时间为8h；[0016]3.室温升到550℃时等温停留1h，然后