技术领域
[0001] 本发明涉及一种TC18钛合金模锻件双重退火过程中的初生α片层的控制方法，属于钛合金生产技术领域。
相关背景技术
[0002] TC18钛合金是一种高强高韧的航空钛合金，大量应用于各类飞机的结构。作为典型的近β型钛合金，TC18钛合金模锻件采用双重退火热处理制度进行热处理，如图1所示，即锻件随炉升温至第一台阶，保温；随后随炉冷却至第二台阶进行保温，最后进行空冷。由于该制度较为复杂，控制不当对锻件的质量带来较大影响。明确建立α片层的含量和尺寸的调控方法，对锻件的可控制造具有重要意义。
[0003] 然而，目前还没有TC18钛合金模锻件双重退火过程中的初生α片层的控制方法。
具体实施方式
[0028] 为达到本发明的目的，所述TC18钛合金模锻件双重退火过程中的初生α片层的控制方法包括：
[0029] TC18钛合金模锻件的生产工艺采用双重热处理制度进行热处理，所述双重热处理制度包括：随炉升温至第一台阶，保温；随后随炉冷却至第二台阶进行保温，最后进行空冷；所述第一台阶的温度820～860℃，所述第二台阶的温度740～760℃；
[0030] 所述初生α片层的体积分数Vαp按照式(1)进行控制：
[0031] Vαp＝0.83t2+32.2#(1)；
[0032] 式中Vαp为初生α相的体积分数，单位：％，t2为第二台阶的保温时间，单位：h。
[0033] 根据工程制造的标准要求，按照α相体积分数要求范围，根据式(1)进行保温时间计算。
[0034] 在一种具体实施方式中，所述初生α片层厚度Tαp按照式(2)进行控制：
[0035]
[0036] 式中Tαp为初生α相的厚度，单位：μm；t1为第一台阶的保温时间，单位：h。
[0037] 根据工程制造的标准要求，按照α相厚度的要求范围，根据式(2)进行保温时间计算。
[0038] 在一种具体实施方式中，所述第一台阶的温度830～860℃。
[0039] 在一种具体实施方式中，所述第一台阶的温度835～860℃。
[0040] 在一种具体实施方式中，所述第二台阶的温度740～755℃。
[0041] 在一种具体实施方式中，所述第二台阶的温度740～750℃。
[0042] 在一种具体实施方式中，所述t1＜5h。
[0043] 在一种具体实施方式中，所述t2＜6h。
[0044] 在一种具体实施方式中，所述0.5≤t1≤4h。
[0045] 在一种具体实施方式中，所述0.5≤t2≤4h。
[0046] 在一种具体实施方式中，一种双重热处理制度图如图1所示。
[0047] 下面结合实施例对本发明的具体实施方式做进一步的描述，并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
[0048] 实施例1
[0049] 一种飞机用TC18大型结构模锻件在双重退火过程中的初生α片层的控制方法，该模锻件的几何形状如图2所示，具体如下：
[0050] 该锻件需要将初生α含量控制在34％左右，同时保持初生α的厚度为1.65μm，才能1/2
保证锻件的抗拉强度≥1120MPa，同时保持断裂韧性≥75MPa.m
[0051] S1：初生α片层厚度Vαp为34％，将其带入式(1)中，计算得出锻件在二级台阶中需要的有效保温的时间t2不小于2.2h；
[0052] S2：初生α片层厚度Tαp为1.65μm，将其带入式(2)中，计算得出锻件在一级台阶中需要的有效保温的时间t1不小于1.68h；
[0053] S3：该锻件采用双重热处理制度进行热处理，第一台阶的温度845℃，第二台阶的温度740℃，在一级台阶进行1.7h、二级台阶进行2.3h的实际有效保温后，获得的显微组织如图3所示，经过图像识别处理后，计算得到锻件的初生α比例为34.6％，片层厚度为1.70μm，锻件的力学性能如表1所示。
[0054] 表1实施例1锻件的力学性能检测结果
[0055]
