本發(fā)明涉及一種晶粒細(xì)化方法，特別是涉及了一種細(xì)晶ti2alnb基合金環(huán)件的制備方法。
背景技術(shù)：
1、ti2alnb基合金作為一種高nb的新興輕質(zhì)耐高溫結(jié)構(gòu)材料，具有高比強(qiáng)度、高斷裂韌性、較好的抗氧化性、優(yōu)良的耐熱性、無磁性和阻燃性能等優(yōu)點(diǎn)，能在700～800℃范圍內(nèi)長時(shí)間使用，短時(shí)間使用溫度可高于1100℃，因而成為航空航天領(lǐng)域研究熱點(diǎn)。該合金與gh4169等鎳基高溫合金的斷裂韌性隨溫度升高而逐漸降低相反，ti2alnb基合金的斷裂韌性隨工作溫度升高而不斷提高，從而降低了關(guān)鍵結(jié)構(gòu)件高溫應(yīng)用的風(fēng)險(xiǎn)，目前該合金主要用來代替或部分代替鎳基高溫合金(減重近40％)等高密度結(jié)構(gòu)材料以降低各種運(yùn)載工具用發(fā)動(dòng)機(jī)及其自身的重量，提高發(fā)動(dòng)機(jī)的推重比和效率，它是高性能發(fā)動(dòng)機(jī)壓氣機(jī)機(jī)匣、燃燒室機(jī)匣、壓氣機(jī)輪盤及葉片等重要部件的主選材料。美國采用高強(qiáng)高韌的ti2alnb基合金與鑄造tial合金葉片組合制成了新穎的雙金屬離心葉輪，其成本和重量都低于傳統(tǒng)設(shè)計(jì)。
2、目前，國內(nèi)外生產(chǎn)的ti2alnb基合金，其鑄態(tài)組織一般為粗大的等軸晶，導(dǎo)致該材料的室溫可加工性能較低，嚴(yán)重影響了其實(shí)用化進(jìn)程。雖然國內(nèi)外研究者通過改進(jìn)熱加工工藝獲得雙相或三相組織、循環(huán)熱處理等方法細(xì)化其顯微組織以達(dá)到提高塑性的目的，但合金的原始組織粗大將嚴(yán)重影響這些方法的實(shí)施效果，難以達(dá)到提高塑性的目的。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種細(xì)晶ti2alnb基合金環(huán)件的制備方法，獲得組織致密、晶粒細(xì)小的ti2alnb基合金環(huán)件。
2、為了解決上述問題，本發(fā)明所述細(xì)晶ti2alnb基合金環(huán)件的制備方法，其步驟如下：
3、1)取ti2alnb基合金鑄錠，其化學(xué)成分為：ti為35.5％～57.9％，al為10％～16％，nb為30％～38％，v為1％～5％，mo為1％～5％，si為0.1％～0.5％；
4、2)先對(duì)ti2alnb鑄錠表面進(jìn)行處理，使表面光滑后進(jìn)行包套，將包套后的ti2alnb鑄錠放入加熱爐中，以8℃/s～12℃/s速度升溫至1000℃～1100℃，在溫度下保溫4h～8h，進(jìn)行致密化處理，然后將ti2alnb鑄錠隨爐冷卻至室溫取出；
5、3)將致密化處理后的ti2alnb鑄錠放入加熱爐中加熱至1060℃～1200℃，保溫一段時(shí)間后取出，在1000℃～1060℃溫度下進(jìn)行開坯鍛造，然后回爐退火，退火溫度為1060℃～1200℃，退火時(shí)間為20min～60min，將退火態(tài)鍛坯加熱至1000℃，在960℃～1000℃溫度下進(jìn)行鍛造，鍛造方向與開坯鍛造方向垂直，鍛造完成后，采用機(jī)械加工方法取出包套，再經(jīng)過墩粗、沖孔后，得到中間環(huán)坯；
6、4)將中間環(huán)坯放入加熱爐中加熱至900℃～960℃，保溫30min～60min，然后再輾環(huán)機(jī)上進(jìn)行軋制成形，獲得晶粒細(xì)小的ti2alnb基環(huán)形鍛件，軋制過程嚴(yán)格控制軋制速度，主管轉(zhuǎn)速為1.5rad/s，芯輥進(jìn)給速度為1.0mm/s～1.5mm/s，軋制過程總變形量為45％～60％；
7、5)將ti2alnb基環(huán)形鍛件放入加熱爐加熱至800℃～850℃保溫20min～60min進(jìn)行退火處理。
8、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果如下：
9、所述細(xì)晶ti2alnb基合金環(huán)件的制備方法，結(jié)合ti2alnb基合金的熱加工特征及組織特點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，通過對(duì)ti2alnb基合金鍛前進(jìn)行致密化處理，獲得致密性良好的組織，并利用傳統(tǒng)的設(shè)備，如壓力機(jī)、輾環(huán)機(jī)實(shí)現(xiàn)細(xì)晶ti2alnb基合金環(huán)件的制備，獲得組織致密、晶粒細(xì)小的ti2alnb基合金環(huán)件。
1.一種細(xì)晶ti2alnb基合金環(huán)件的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：