Ti-Cu型钛合金半固态坯料的制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103170602A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103170602103170602A(43)申请公布日2013.06.26(21)申请号201310081716.4(22)申请日2013.03.14(71)申请人哈尔滨工业大学地址150001黑龙江省哈尔滨市南岗区西大直街92号(72)发明人姜巨福王迎(74)专利代理机构哈尔滨市松花江专利商标事务所23109代理人王艳萍(51)Int.Cl.B22D17/00(2006.01)权权利要求书2页利要求书2页说明书5页说明书5页附图1页附图1页(54)发明名称Ti-Cu型钛合金半固态坯料的制备方法(57)摘要Ti-Cu型钛合金半固态坯料的制备方法，它涉及一种半固态坯料的制备方法。本发明解决了现有方法有半固态二次加热过程，增加了成本的技术问题。本方法如下：用钛金属和铜金属制备Ti-Cu型钛合金坯料；利用电炉将Ti-Cu型钛合金坯料在氩气保护下加热，然后进行镦粗热压缩变形，然后在半固态温度下保温，再进行半固态触变锻造或者半固态触变挤压，得到Ti-Cu型钛合金半固态坯料。本发明没有半固态二次加热过程，提高了Ti-Cu型钛合金零件的生产效率，节约成本。本发明用于半固态坯料的制备领域。CN103170602ACN103762ACN103170602A权利要求书1/2页1.Ti-Cu型钛合金半固态坯料的制备方法，其特征在于Ti-Cu型钛合金半固态坯料的制备方法如下：一、将钛金属和铜金属混合，得混合物，混合物中钛金属的质量分数为82％-86％，铜金属的质量分数为14％-18％，然后熔炼混合物，再浇注，得到直径为50mm-60mm、长度为350mm-400mm的圆柱体棒料，然后再切削，得到长度为85mm-95mm的Ti-Cu型钛合金坯料；二、将镦粗模具工装分别安装至液压机的活动横梁和下固定横梁的工作台面上并将其预热至220℃-235℃，并且在温度为125℃-145℃的条件下将体积浓度为8％-25％的石墨水溶液匀地喷涂在镦粗模具凸模和凹模的表面；三、将半固态触变模锻模具或者半固态挤压模具安装至液压机或者挤压机的活动横梁和固定横梁的工作台上，并将半固态触变模锻模具或者半固态挤压模具预热至280℃-330℃；四、利用电炉将Ti-Cu型钛合金坯料在氩气保护下加热至820℃-850℃，保温8min-12min；五、将高温电炉将预热至Ti-Cu型钛合金的半固态温度1160℃-1200℃保温；六、将经过步骤四处理的Ti-Cu型钛合金坯料运至镦粗模具，在变形量为17％-23％、压缩变形速度为5mm/s-8mm/s的条件下进行镦粗热压缩变形，得到镦粗变形的Ti-Cu型钛合金坯料；七、将镦粗变形的Ti-Cu型钛合金坯料运至高温电阻炉中在氩气保护、1160℃-1200℃进行半固态温度下保温16min-21min；八、将经过步骤七处理的镦粗变形的Ti-Cu型钛合金坯料运至步骤三所述半固态触变模锻模具或者半固态挤压模具中，在280℃-330℃的条件下进行半固态触变锻造或者半固态触变挤压，得到Ti-Cu型钛合金半固态坯料，其中半固态触变锻造变形速度为28mm/s-36mm/s，半固态触变挤压变形速度为32mm/s-40mm/s。2.根据权利要求1所述Ti-Cu型钛合金半固态坯料的制备方法，其特征在于步骤一中所述的钛金属的纯度为99.95％以上，铜金属的纯度为99.97％以上。3.根据权利要求1所述Ti-Cu型钛合金半固态坯料的制备方法，其特征在于步骤一中在熔炼温度为1570℃-1600℃、真空度为1.9×10-1Pa-7.9×10-2Pa的条件下，熔炼混合物30min-35min。4.根据权利要求1所述Ti-Cu型钛合金半固态坯料的制备方法，其特征在于步骤二中镦粗模具工装预热采用内置电阻丝预热，采用高频瓷管进行支撑和绝缘处理，电阻丝材料为Cr20Ni80型镍铬电阻丝，采用三相三角形连接方式，模具内的加热装置功率为18kw。5.根据权利要求1所述Ti-Cu型钛合金半固态坯料的制备方法，其特征在于步骤三中半固态触变模锻模具或者半固态挤压模具凸模内的加热装置功率为21kw，凹模的加热装置功率为25kw。6.根据权利要求1所述Ti-Cu型钛合金半固态坯料的制备方法，其特征在于步骤三中半固态触变模锻模具或者半固态挤压模具在加热过程中在温度为125℃-145℃的条件下将体积浓度为8％-25％的石墨水溶液匀地喷涂在半固态触变模锻模具或者半固态挤压模具型腔表面。7.根据权利要求1所述Ti-Cu型钛合金半固态坯料的制备方法，其特征在于步骤六中2CN103170602A权利要求书2/2页采用公称压力为10000kN的三梁四柱式液压机进行镦粗热压缩变形。8.根据权利