tb6钛合金旋翼主桨毂零件热处理工艺
一种TB6钛合金大规格棒材自由锻造方法[发明专利]
![一种TB6钛合金大规格棒材自由锻造方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/6eb9d0c74793daef5ef7ba0d4a7302768e996f16.png)
(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 (43)申请公布日 (21)申请号 202010958084.5(22)申请日 2020.09.14(71)申请人 湖南金天钛业科技有限公司地址 415000 湖南省常德市常德经济技术开发区德山镇乾明路97号(72)发明人 宋敏智 樊凯 华培涛 陈艳 童攀 (74)专利代理机构 常德市源友专利代理事务所(特殊普通合伙) 43208代理人 江妹(51)Int.Cl.B21J 5/08(2006.01)B21J 1/06(2006.01)C22F 1/18(2006.01)C21D 9/00(2006.01)(54)发明名称一种TB6钛合金大规格棒材自由锻造方法(57)摘要本发明提供一种TB6钛合金大规格棒材自由锻造方法，原料为Φ520~720mm的大规格TB6钛合金铸锭，其锻造方法的工艺路线是：铸锭高温均匀化处理后开坯镦拔→首次α+β相区镦拔→首次β再结晶处理后镦拔→第2次α+β相区镦拔→第2次β再结晶处理后镦拔→第3次α+β相区镦拔成型。
本发明可以生产出无异常长大大晶粒、无β斑的，组织均匀性良好、锻造火次较少、性能优良、直径为Φ120~Φ400mm的大规格α＋β两相区组织棒材，解决了其行业内技术难点，且其力学性能富余量充足，适宜于工业化生产。
权利要求书2页 说明书5页 附图3页CN 112045128 A 2020.12.08C N 112045128A1.一种TB6钛合金大规格棒材自由锻造方法，其特征在于，先将TB6钛合金铸锭在高温均匀化处理后进行开坯镦拔；然后进行首次α+β相区镦拔；再进行首次β再结晶处理后镦拔；接着进行第2次α+β相区镦拔；紧接着进行第2次β再结晶处理后镦拔；最后经过第3次α+β相区镦拔成型。
2.根据权利要求1所述的TB6钛合金大规格棒材自由锻造方法，其特征在于，所述高温均匀化处理后进行开坯镦拔步骤中，控制高温均匀化处理加热温度为1150℃～1300℃，保温总时间≥2880min。
钛合金热处理工艺
万方数据
１０
于在空气炉中加热氮、氢、氧对零件的影响。
４结论
１）Ｔｃ４合金轧棒经９５０。Ｃ固熔加５４＆Ｃ 时效后可获得最佳综合机械性能。ＴＣＡ合 金轧棒经７８０。Ｃ保温１小时普通退火后机械 性能符合ＨＢ５２２２—８２的要求，且工艺简单、 经济性好。
２００５年第３期
２）ＴＣｌｌ合金轧棒经９６０％保温１小时 空冷和５３０。Ｃ保温６小时空冷的双重退火工 艺处理后，机械性能满足ＧＪＢ４９４—８８的要 求。
4.学位论文 彭小敏 热处理对NiCrAlY涂层/钛合金基体界面组织性能的影响 2006
本研究采用多弧离子镀在一种自制耐热钛合金和TC4钛合金表面制备了NiCrAlY涂层。对自制耐热钛合金表面NiCrAlY涂层在不同的热处理制度下进行 真空热处理，研究了真空热处理制度对NiCrAlY涂层显微组织和界面结构的影响，讨论了NiCrAlY涂层／钛合金基体界面元素扩散行为以及界面反应机理 ，并对真空热处理制度对钛合金基体显微组织的影响做初步研究；对钛合金表面NiCrAlY涂层进行了高温抗氧化性能研究。其结论如下：
钛合金轧棒热处理工艺试验
试料毛坯：∞６ ＴＣ４、＠３０ ＴＣｌｌ热
ＴＣＡ、ＴＣ６、ＴＣ９、ＴＣｌ０、ＴＣｌｌ，本文主要研究 轧棒材
ＴＣ４和ＴＣｌｌ钛合金。目前我厂生产的新型
试料尺寸：金相及硬度试样ｅ＃２０×２０
机种许多零件都使用了这两种材料，而对其
标准拉伸试棒，：Ｉｆ２０×８５
裹１ ＴＣＡ、ＴＣＩＩ钛台金轧棒热处理试验工艺
钛合金以其优良的室温、高温机械性 后的机械性能、硬度知之甚少，特别是钛合
能、突出的抗蚀性及较高的强度受到人们的 金在理论上易于受到Ｈ、Ｏ、Ｎ等有害元素污
青睐。目前在航空、航天、造船等工业领域已 染的性质对实际生产的影响没有清楚的认
TB6钛合金热变形诱导马氏体转变
TB6钛合金热变形诱导马氏体转变欧阳德来;鲁世强;崔霞;李鑫;黄旭【摘要】为研究TB6钛合金在β相区热变形后快冷过程中形变诱导马氏体的转变行为,采用圆柱试样在Thermecmaster-Z型热模拟试验机上进行热压缩试验,并计算β相条件下的稳定系数,观察热变形组织,测试材料的物相结构.结果表明:合金β相条件稳定下系数Kβ为1.06,β相处于机械不稳定状态,在β相区热变形后快冷过程中合金存在形变诱导转变斜方马氏体(α″),β相向斜方马氏体转变时3个点阵方向发生点阵应变为ε1=-7.1%,ε2=7.2%,ε3=1.1%的结果;形变诱导马氏体呈现针状和锯齿状两种形貌,其转变模式是先形成近似平行的细条状或针状主干,后从主干中不断生长成树枝状,且马氏体内部可能存在孪晶.【期刊名称】《中国有色金属学报》【年(卷),期】2010(020)012【总页数】6页(P2307-2312)【关键词】TB6钛合金;形变诱导马氏体;稳定系数【作者】欧阳德来;鲁世强;崔霞;李鑫;黄旭【作者单位】南昌航空大学,材料科学与工程学院,南昌,330063;南京航空航天大学,材料科学与技术学院,南京,210016;南昌航空大学,材料科学与工程学院,南昌,330063;南昌航空大学,材料科学与工程学院,南昌,330063;南昌航空大学,材料科学与工程学院,南昌,330063;北京航空材料研究院,北京,100095【正文语种】中文【中图分类】TB43近β钛合金经过适当的固溶处理后，由于β相处于机械不稳定状态，在外加应力甚至内应力作用下，可能导致形变诱导马氏体转变。
形变诱导马氏体转变一方面会影响合金的应力－应变曲线特性，另一方面通过控制其转变性质及转变量可调整合金的硬化率以提高合金的塑性，使强度和韧性达到更好的结合[1−4]。
早期的研究提出[5−6]，钛合金形变诱导马氏体的晶体结构为密排六方[5]、体心立方；但随后的研究[7]表明，其晶体结构应为斜方结构(以α"表示)，且这种斜方马氏体形貌一般为针状，其与基体β相之间保持位向关系(111)M//(110)β。
高强度钛合金TB(6)零件中央件试制加工技术
切削温度高 ， 可达 ６ ０ ７ ０Ｃ 由于在钛合金系列 中属于近 １ ， ５－ ０￣； ３ 故加工性能最差。造成钛合金加工性能差的原 型
因很 多 ． 主要 有 以下 几个方 面 ：
（ ） 导热、 １ 导温系数小 ， 切削温度高
（ ） 切 削变形 系数 小 ２
（ ） 单位面结上的切削力大 ３
响材料 力学 性能 。
４ 中央件制造工艺研 究与加 工难点解决方案
４１ 制造工艺研究 ．
行加 工 。
．
鉴于零件轮廓较大， 故我们用采用粗加工 、 去应力退火、 半精加工、 再去应力退火 、 精加工的工艺方案顺序进
工艺方案 ： 分粗加工、 半精加工、 精加工三阶段进行 粗加工 保证两端面及两型面加工余量相等的基础上 ， 钳工划粗车加工线一车两端面及 中心孔一粗铣外形 后立刻加工出两基准孔一粗铣 ６ 腔及 Ｔ型槽 ， 铣外轮廓 ， 钳工抛光去毛刺 ， 去应力退火。 半精加工 以中心孔为基准 ，车上下两端面及中心锥孑 ， Ｌ一以中心孔及外形上两基准孔基准镗两侧的基准
该钛合金相当于美 国钛合金牌号 Ｔ一 ０ 一 Ｆ 一 Ａ， ｉ１Ｖ ２ ｅ ３ ｌ 是属于多金元素高强度钛合金 。主要机械性能如下 ： 抗 拉强度纵向 ：ｂ ｌ ０ － ２ ０ ａ 屈服点 ｏ ． １０ Ｍ ａ ６ Ｉ６ Ｈ ＞３ ０横向 ：ｂ ｌ ０ ２ ０ Ｐ 、 ａ ＝ ０ １５ ＭＰ 、 １ ０ ＝ ０ ０ ｐ 、５ ％、 Ｂ／ ２ ， ２ ＞ ａ ＝ ０ １ ５ Ｍ ａ 屈服 １ 点 ａ ．＝ ０ ０ ａ６ ｔ ％、 Ｂ ３ ０ ＫＣ￣４ ０ ｍ。退火后具有以下特点 ： ０２ １ ０ Ｍｐ 、５ ４ Ｈ ￣ ２ 、 Ｉ ＞ ５ ＭＰ Ｖ ＞ ＞ 强度高、 切削力大、 且易粘刀 ：
钛合金零件热处理工艺流程
钛合金零件热处理工艺流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
文档下载后可定制随意修改，请根据实际需要进行相应的调整和使用，谢谢!并且，本店铺为大家提供各种各样类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，如想了解不同资料格式和写法，敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by theeditor. I hope that after you download them,they can help yousolve practical problems. The document can be customized andmodified after downloading,please adjust and use it according toactual needs, thank you!In addition, our shop provides you with various types ofpractical materials,such as educational essays, diaryappreciation,sentence excerpts,ancient poems,classic articles,topic composition,work summary,word parsing,copy excerpts,other materials and so on,want to know different data formats andwriting methods,please pay attention!钛合金因具有优越的比强度、耐腐蚀性和高温性能，在航空、航天、医疗等领域有着广泛的应用。
tb6热处理制度
tb6热处理制度
TB6热处理制度是特种不锈钢材料（TB6）的热处理制度规定。
TB6是一种含钼的高温合金材料，主要用于制造航空航天发动机等高温应力工作环境下的零部件。
TB6的热处理制度包括以下步骤：
1. 固溶处理（Solution Treatment）：将TB6材料加热到固溶温度（通常为1065℃-1150℃），保持一段时间以保证材料内部
的化学成分均匀分布。
然后通过快速冷却（通常是水冷或空冷）来固定材料的固溶结构，以提高材料的韧性和塑性。
2. 常温时效处理（Room Temperature Aging）：在固溶处理后，将材料在室温下进行一定时间的时效处理，以稳定固溶体的晶粒尺寸和晶界结构，提高材料的抗蠕变性能和高温强度。
3. 空气冷却（Air Cooling）：在完成常温时效处理后，将材料
空气冷却至室温。
通过上述热处理制度，TB6材料可以获得高温及高性能的力学性能，同时保持良好的耐蠕变性和抗氧化性能。
这使得TB6
成为航空航天领域中常用的材料之一。
等温锻造工艺对 TB6 合金组织性能的影响
等温锻造工艺对 TB6 合金组织性能的影响发表时间：2020-11-04T16:03:33.260Z 来源：《科学与技术》2020年19期作者：王美姣[导读] TB6合金是一种为适应损伤容限性设计原则而产生的高结构效益王美姣陆军装甲兵学院士官学校，长春，130000摘要: TB6合金是一种为适应损伤容限性设计原则而产生的高结构效益、高可靠性和低制造成本的锻造钛合金。
本文主要介绍了等温锻造过程中变形温度，应变速率，热处理制度对该合金组织性能的影响。
关键词: TB6合金；等温锻造；应变速率；显微组织1 概况TB6合金是美国Timet公司与1971年研制成功的，是迄今为止应用最为广泛的一种高强韧近β钛合金。
TB6合金的出现，解决了钛合金的淬透性和组织均匀性结合问题。
β相转变温度较低，提供了低的金属热加工温度，此合金能在比Ti-6AI-4V钛合金以正常的压力锻造时所采用的温度低100~150℃进行锻造。
这使得模具寿命和成本大为降低。
等温锻造是近几年发展起来的一种先进锻造技术，是精化锻件的一种有效方法。
等温锻造是模具与工件始终保持相同的温度，以低应变速率进行变形的一种锻造工艺。
因此等温锻造对于TB6来说是一种相当好的加工方法[1]。
2 试验方法根据钛合金的相变点及常用的变形温度范围，钛合金锻造可以分为β锻造、近β锻造和（α+β）锻造。
β锻造的锻造温度一般高于β相变点温度50~150℃，近β锻造的锻造温度一般在相变点温度以下10~30℃的范围内，（α+β）锻造又称为常规锻造，其锻造温度一般在相变点温度下50~150℃的范围内。
应变速率的选取主要根据设备所能达到的应变速率来确定，常用锻压设备的工作速率和应变速率如表1所示：表1 常用锻压设备的工作速率和应变速率另外，钛合金变形量要避免2%～12%的临界变形量，同时也不能超过85%的变形量，以避免晶粒粗大[2]。
综上，本文TB6合金的试验方案参数选择如下：1.变形温度：700℃，740℃，780℃，820℃，860℃。
航空钛合金的钣金工艺及热处理
航空钛合金的钣金工艺刘文 10号飞机0902班摘要：介绍航空钛及钛合金，重点对钛及钛合金的钣金成形工艺进行介绍。
关键字：钛合金钣金成形工艺冷成型热成型1钛及钛合金的发展及特性1-1钛及钛合金的发展：钛是20世纪50年代发展起来的一种重要的结构金属，钛合金因具有比强度高、耐蚀性好、耐热性高等特点而被广泛用于各个领域。
世界上许多国家都认识到锨合金材料的重要性，相继对其进行研究开发，并得到了实际应用。
第一个实用的钛合金是1954年美国研制成功的Ti-6Al-4V合金，由于它的耐热性、强度、塑性、韧性、成形性、可焊性、耐蚀性和生物相容性均较好，而成为钛合金工业中的王牌合金，该合金使用量已占全部钛合金的75％～85％。
其他许多钛合金都可以看做是Ti-6Al-4V合金的改型。
20世纪50～60年代，主要是发展航空发动机用的高温钛合金和机体用的结构钛合金，70年代开发出一批耐蚀钛合金，80年代以来，耐蚀钛合金和高强钛合金得到进一步发展。
耐热钛合金的使用温度已从50年代的400℃提高到90年代的600～650℃。
A2(Ti3Al)和r （TiAl）基合金的出现，使钛在发动机的使用部位正由发动机的冷端（风扇和压气机）向发动机的热端（涡轮）方向推进。
结构钛合金向高强、高塑、高强高韧、高模量和高损伤容限方向发展。
另外，20世纪70年代以来，还出现了Ti-Ni、Ti-Ni-Fe、Ti-Ni-Nb 等形状记忆合金，并在工程上获得日益广泛的应用。
目前，世界上已研制出的钛合金有数百种，最著名的合金有20～30种，如Ti-6Al-4V、Ti-5Al-2.5Sn、Ti-2Al-2.5Zr、Ti-32Mo、Ti-Mo-Ni、Ti-Pd、SP-700、Ti-6242、Ti-1023、Ti-10-5-3、Ti-1023、BT9、BT20、IMI829、IMI834等[2,4]。
钛合金可以分为α、α+β、β型合金及钛铝金属间化合物（TixAl，此处x=1）四类。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
一、概述
tb6钛合金作为航空航天材料，具有优异的力学性能和耐腐蚀性能，因此在飞机、航天器等领域得到广泛应用。
而tb6钛合金旋翼主桨毂
作为直升机的关键部件，其性能对飞行安全和飞行性能有着重要影响。
热处理工艺作为提高tb6钛合金旋翼主桨毂零件性能的关键工艺之一，对其性能表现具有重要意义。
本文将对tb6钛合金旋翼主桨毂零件的
热处理工艺进行探讨，并提出一种合理的热处理工艺方案。
二、tb6钛合金的特性
1. tb6钛合金的化学成分
tb6钛合金主要由钛（Ti）、铝（Al）、钒（V）、铁（Fe）等元素
组成，具有高强度与良好的耐热性能。
2. tb6钛合金的性能
tb6钛合金具有优异的拉伸强度、屈服强度和塑性，在高温下依然保持较好的机械性能，具有良好的抗腐蚀性能和热稳定性。
三、tb6钛合金旋翼主桨毂零件的热处理工艺
1. 热处理工艺的选择
选择适当的热处理工艺对提高tb6钛合金旋翼主桨毂零件的材料性
能至关重要。
常用的热处理工艺包括固溶处理、时效处理、时效固溶
处理等，需要根据零件的具体要求和性能要求进行合理选择。
2. 热处理工艺的影响
热处理工艺可以改善tb6钛合金的显微组织，优化其组织形貌和晶
粒大小，从而提高材料的强度和硬度，改善其耐蠕变和抗疲劳性能。
热处理工艺还可以消除材料的残余应力，提高材料的抗应力腐蚀性能。
3. 热处理工艺方案
鉴于tb6钛合金的特性和旋翼主桨毂零件的具体要求，建议采用固
溶处理+时效处理的工艺方案。
首先进行固溶处理，将tb6钛合金加热至固溶温度，保温一定时间后进行快速冷却，然后进行时效处理，将
材料再次加热至时效温度并保温一定时间，最终进行空冷或油冷处理。
这样能够使材料获得良好的强度和硬度，同时保持其良好的塑性和韧性。
四、结论
tb6钛合金旋翼主桨毂零件作为直升机的关键部件，其性能对飞行安全和飞行性能具有重要影响。
热处理工艺作为提高tb6钛合金零件性
能的关键工艺之一，其选择和方案具有重要意义。
建议采用固溶处理+时效处理的工艺方案，能够使tb6钛合金旋翼主桨毂零件获得理想的
性能表现，确保直升机的安全飞行和可靠性能。
这也为航空材料的热
处理工艺提供了一定的参考和借鉴意义。
五、tb6钛合金旋翼主桨毂零件热处理工艺的优化
1. 工艺参数的优化
在进行固溶处理和时效处理时，工艺参数的选取对于最终的组织结
构和性能表现起着至关重要的作用。
固溶温度、保温时间、冷却速度、时效温度和时效时间等参数的选择需根据材料的具体要求和工艺的实
际情况进行合理优化。
通过对工艺参数的优化，可以更好地调控材料
的显微组织，获得更好的性能表现。
2. 热处理工艺的仿真模拟
借助有限元分析和热处理仿真软件，对tb6钛合金旋翼主桨毂零件
的热处理过程进行仿真模拟，可以预测材料的组织状态和性能表现，
有助于优化工艺方案和参数选择。
通过仿真模拟，可以快速准确地获
取工艺参数对材料性能的影响规律，为工艺优化提供科学依据。
3. 合理控制冷却速度
在固溶处理后，对材料的冷却速度进行合理控制，可以有效地影响
材料的显微组织和性能。
快速冷却能够使tb6钛合金的固溶度得到充
分利用，有利于溶质的均匀固溶和析出相的形成，从而提高材料的强
度和硬度。
4. 时效处理的精确控制
时效处理阶段需要对温度和时间进行精确控制，以保证材料能够充
分析出析出强化相，从而达到优化材料性能的目的。
过高或过低的时
效温度和时间都会对材料的性能产生不利影响，因此需要精确控制每
个工艺环节。
六、tb6钛合金旋翼主桨毂零件热处理工艺的质量控制
1. 质量控制方案的制定
针对tb6钛合金旋翼主桨毂零件的热处理工艺，需要制定详细的质量控制方案。
包括从原材料的质量检测到热处理工艺各个环节的控制要求,对原材料的质量、工艺参数的准确性、热处理设备的运行状况等都需要进行严格把关。
2. 上线监测与控制
在热处理过程中，需要进行上线监测和控制。
利用先进的传感技术和自动化控制系统，对热处理过程中的温度、时间、压力等参数进行实时监测和调节，确保每个工艺环节都处于设定的良好状态，避免出现质量问题和性能不稳定的情况。
3. 严格的工艺标准
制定严格的工艺标准和操作规程，对此给通入的操作人员进行培训和考核，从而确保每道工序和每个环节都按照规定的程序进行，最大限度地避免人为因素对产品质量的影响。
七、tb6钛合金旋翼主桨毂零件热处理工艺的展望
tb6钛合金具有良好的力学性能和耐腐蚀性能，因此在航空航天领域有着广泛的应用前景。
而钛合金旋翼主桨毂作为直升机的重要零部件，其质量和性能直接关系到飞行安全以及飞机的可靠性。
随着直升机对性能和安全性要求的不断提高，tb6钛合金旋翼主桨毂零件的热处理工艺也将不断进行优化和改进。
未来，随着材料科学和加工工艺的不断发展，相信将会有更多先进的工艺和技术被运用于tb6钛合金旋翼主桨毂零件的热处理中，进一步提高其性能和可靠性，满足不断提升的航空航天领域的需求。
tb6钛合金旋翼主桨毂零件的热处理工艺对于其最终的性能表现起着至关重要的作用，需要根据其特性和要求进行合理选择和优化。
通过科学的工艺方案和严格的质量控制，可以使tb6钛合金旋翼主桨毂零件获得优异的性能表现，为航空航天领域提供更加可靠和安全的产品。
随着相关技术的不断发展，相信tb6钛合金旋翼主桨毂零件的热处理工艺将会迎来更加美好的发展前景。