本發(fā)明屬于鈦合金制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種Ti2AlNb合金材料的制備方法。

背景技術(shù)：

航空航天、國(guó)防工業(yè)等尖端科技領(lǐng)域?qū)Σ牧系男阅芤笤絹?lái)越高，尤其航空航天承力結(jié)構(gòu)和發(fā)動(dòng)機(jī)材料，迫切要求進(jìn)一步減重和提高高溫服役性能。鈦合金以其優(yōu)異的物理與力學(xué)性能而成為首選材料之一。然而，以固溶體為基的傳統(tǒng)鈦合金，由于受到合金穩(wěn)定性及抗氧化性能的限制，最高使用溫度和抗氧化溫度只能達(dá)到600℃，并且這一溫度已成為該類合金材料耐熱性的上限，遠(yuǎn)不能滿足發(fā)動(dòng)機(jī)某些熱端部件的使用要求。相對(duì)而言，Ti2AlNb合金(名義成分為Ti-22Al-25Nb)具有低密度、高比強(qiáng)度、良好的抗氧化性及無(wú)磁性等優(yōu)勢(shì)，成為能在650℃～800℃使用的最具潛力的輕質(zhì)高溫結(jié)構(gòu)材料之一。但是對(duì)于傳統(tǒng)的以固溶體強(qiáng)化為主要形式的鈦合金，Ti2AlNb合金是以中間化合物強(qiáng)化，Ti2AlNb合金的金屬鍵和共價(jià)鍵的混合鍵合方式使得其在具有優(yōu)異的高溫性能的同時(shí)，還存在著本征脆性，為其加工帶來(lái)極大困難。所以如何有效控制Ti2AlNb合金熱加工過(guò)程中的開裂行為，經(jīng)濟(jì)、高效地完成合金的制備一直是Ti2AlNb面臨的主要問(wèn)題。同時(shí)，Ti2AlNb合金中含有大量的Nb元素，其和Ti、Al元素?zé)o論是密度、還是熔點(diǎn)差別巨大，如何制備出純凈、均勻的高品質(zhì)鑄錠也是Ti2AlNb合金制備的重要問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種Ti2AlNb合金材料的制備方法。該制備方法解決了Ti2AlNb合金熔煉過(guò)程中的成分均勻化和除雜問(wèn)題，制備出純凈、均質(zhì)和合金鑄錠。同時(shí)，應(yīng)用本發(fā)明的熱加工方法，可以有效避免合金熱加工過(guò)程中的開裂問(wèn)題，提高單火次的變形量，不但使得鍛造效率提高，而且更有利于優(yōu)化合金組織，制備出高品質(zhì)Ti2AlNb材料。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種Ti2AlNb合金材料的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

步驟一、制備Ti2AlNb合金鑄錠，具體過(guò)程為：

步驟101、將Ti-Nb中間合金、鋁豆和零級(jí)海綿鈦混合，并壓制成電極，然后采用真空自耗電弧爐熔煉，得到一次鑄錠；

步驟102、將步驟101中所述一次鑄錠置于凝殼爐上進(jìn)行熔煉，熔煉完成后澆注到石墨型模具中，得到二次鑄錠；

步驟103、將步驟102中所述二次鑄錠表面車削2mm～4mm后，采用真空電弧爐進(jìn)行熔煉，得到Ti2AlNb合金鑄錠；

步驟二、對(duì)步驟103中所述Ti2AlNb合金鑄錠進(jìn)行表面扒皮和切冒口處理，然后置于溫度為750℃～800℃的熱處理爐中保溫處理A min，再將熱處理爐的溫度升至1050℃～1150℃，保溫8h～10h后從熱處理爐中取出空冷；

所述保溫處理的時(shí)間A滿足：(D/4-10)min≤A≤(D/4+10)min，其中D為步驟103中所述Ti2AlNb合金鑄錠的直徑，D的單位為毫米；

步驟三、采用石棉布對(duì)步驟二中空冷后的Ti2AlNb合金鑄錠進(jìn)行包裹，然后將包裹石棉布的Ti2AlNb合金鑄錠置于溫度為750℃～800℃的熱處理爐中保溫處理B min，再將熱處理爐的溫度升至開坯鍛造的溫度后取出送入快鍛機(jī)鍛造，鍛造的具體過(guò)程為：先在溫度為1170℃～1200℃的條件下進(jìn)行開坯鍛造，再在溫度為1050℃～1100℃的條件下進(jìn)行改鍛，最后在溫度為970℃～1020℃的條件下進(jìn)行成品鍛造，最終得到Ti2AlNb合金材料；所述開坯鍛造分為1火次完成，所述改鍛共分為2～4火次完成，所述成品鍛造分為1火次完成，所述開坯鍛造、改鍛和成品鍛造的每火次的變形量均為120％～160％；

所述保溫處理的時(shí)間B滿足：(D/4-10)min≤B≤(D/4+10)min，其中D為步驟103中所述Ti2AlNb合金鑄錠的直徑，D的單位為毫米。

上述的一種Ti2AlNb合金材料的制備方法，其特征在于，步驟三中所述改鍛過(guò)程中每火次的改鍛溫度逐漸降低。

上述的一種Ti2AlNb合金材料的制備方法，其特征在于，步驟三中所述石棉布和Ti2AlNb合金鑄錠通過(guò)鐵絲固定連接。

上述的一種Ti2AlNb合金材料的制備方法，其特征在于，步驟三中所述開坯鍛造、改鍛和成品鍛造的每火次均進(jìn)行2鐓2拔處理。

上述的一種Ti2AlNb合金材料的制備方法，其特征在于，步驟三中在所述開坯鍛造前將快鍛機(jī)的砧子預(yù)熱至250℃～300℃。

上述的一種Ti2AlNb合金材料的制備方法，其特征在于，步驟三中所述石棉布的厚度為10mm～20mm。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、本發(fā)明Ti2AlNb合金中含有大量高密度、高熔點(diǎn)合金元素Nb，采用傳統(tǒng)的真空自耗電弧熔煉的熔煉電流小、熔池小，即使多次熔煉，其固有的局限性決定其不能徹底去除不熔體的夾雜，并保證Ti2AlNb合金鑄錠的成分均勻性。而本發(fā)明中采用兩次真空自耗電弧熔煉中間穿插一次凝殼爐熔煉，由于凝殼爐熔煉電流大，可以有效保障電極中所有的高熔點(diǎn)物質(zhì)完全熔化，避免不熔塊的夾雜。同時(shí)，凝殼爐熔煉過(guò)程中電極熔煉完成澆入石墨模具前，坩堝中金屬除冷殼外全部處于液態(tài)，可以起到冷床爐的作用，對(duì)于保證鑄錠的高化學(xué)均勻性具有顯著效果。最后通過(guò)向石墨模具中進(jìn)行澆注，進(jìn)一步起到成分均勻化的作用。因此，采用本發(fā)明的熔煉方法制備Ti2AlNb合金鑄錠，其精煉、提純和均勻化效果遠(yuǎn)優(yōu)于常規(guī)真空自耗電弧爐，優(yōu)質(zhì)的鑄錠也為后續(xù)熱加工的順利進(jìn)行提供了保障。

2、本發(fā)明在鍛造前，進(jìn)行一次高溫合金均勻化處理，通過(guò)高溫加熱，讓Nb元素進(jìn)一步擴(kuò)散，提高鑄錠的成分均勻性，均勻性的鑄錠是后期順利加工的保障。

3、本發(fā)明在所有的火次鍛造加熱前，采用石棉布對(duì)坯料包裹處理，在鍛造過(guò)程中，連同石棉布一起鍛造，因?yàn)門i2AlNb合金熱加工過(guò)程中對(duì)溫度極為敏感，目前廣泛采用對(duì)鍛造砧子預(yù)熱，并鋪墊石棉布的方法。該方法雖然一定程度可以避免材料表面降溫，降低材料加工過(guò)程中的開裂行為。但通用的方法無(wú)法保障材料從加熱爐到鍛造砧子之間行進(jìn)過(guò)程中表面降溫問(wèn)題，同時(shí)在砧子上鋪設(shè)石棉布，鍛造過(guò)程中坯料大部分表面裸露于大氣中，無(wú)法有效保溫。同時(shí)鍛造過(guò)程中石棉布要不斷校正，耽誤時(shí)間。生產(chǎn)實(shí)踐表明，采用通用的鍛造方法，合金一火次僅能實(shí)現(xiàn)一次鐓拔鍛造，形變量不超過(guò)70％，浪費(fèi)資源的同時(shí)，無(wú)法有效通過(guò)單火次大變形實(shí)現(xiàn)對(duì)組織的細(xì)化和優(yōu)化。采用本發(fā)明的加熱鍛造方法，從加熱爐到鍛造整個(gè)過(guò)程中坯料都處于有效保護(hù)之中，而且鍛造時(shí)，在壓應(yīng)力的作用下，石棉布會(huì)粘連在材料表面，既有效的防止了石棉布的脫落，還能起到一定的潤(rùn)滑作用，避免材料的表面開裂。實(shí)踐證明，采用本發(fā)明方法，材料一火次最少可以實(shí)現(xiàn)二次鐓拔處理，變形量可以在120％～160％，而且鍛造后表面質(zhì)量較好，開裂傾向小。

4、本發(fā)明制備工藝簡(jiǎn)單，工藝設(shè)計(jì)合理，所制備的Ti2AlNb合金組織均勻，性能穩(wěn)定，并且在25℃室溫測(cè)試條件下，抗拉強(qiáng)度Rm不小于1040MPa，0.2％非比例延伸強(qiáng)度Rp0.2不小于845MPa，延伸率A不小于9.5％，斷面收縮率Z不小于18％；在600℃測(cè)試條件下，抗拉強(qiáng)度Rm不小于720MPa，0.2％非比例延伸強(qiáng)度不小于640MPa，延伸率A不小于17.5％，斷面收縮率Z不小于42％；在650℃測(cè)試條件下，抗拉強(qiáng)度Rm不小于765MPa，0.2％非比例延伸強(qiáng)度不小于655MPa，延伸率A不小于18.5％，斷面收縮率Z不小于50％；由此可知，本發(fā)明制備的Ti2AlNb合金材料在25℃的室溫下具有良好的力學(xué)性能，在600℃和650℃同樣也具有良好的力學(xué)性能，可滿足Ti2AlNb合金材料在高溫條件下的應(yīng)用要求。

下面通過(guò)附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例1制備的Ti2AlNb合金棒材經(jīng)960℃/3h FC+760℃/24h AC熱處理后的顯微組織圖。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

本實(shí)施例制備Ti2AlNb合金棒材的方法包括以下步驟：

步驟一、制備Ti2AlNb合金鑄錠，具體過(guò)程為：

步驟101、將Ti-Nb中間合金、鋁豆和零級(jí)海綿鈦混合，并壓制成電極，然后采用真空自耗電弧爐熔煉，得到Φ160mm的一次鑄錠；

步驟102、將步驟101中所述一次鑄錠置于凝殼爐上進(jìn)行熔煉，熔煉完成后澆注到石墨型模具中，得到Φ160mm的二次鑄錠；

步驟103、將步驟102中所述二次鑄錠表面車削3mm后，采用真空電弧爐進(jìn)行熔煉，得到Φ220mm的Ti2AlNb合金鑄錠；

步驟二、對(duì)步驟103中所述Ti2AlNb合金鑄錠進(jìn)行表面扒皮和切冒口處理，然后置于溫度為750℃的熱處理爐中保溫處理55min，再將熱處理爐的溫度升至1050℃，保溫8h后從熱處理爐中取出空冷；

步驟三、采用厚度為10mm的石棉布對(duì)步驟二中空冷后的Ti2AlNb合金鑄錠進(jìn)行包裹，并通過(guò)鐵絲固定，然后將包裹石棉布的Ti2AlNb合金鑄錠置于溫度為750℃的熱處理爐中保溫處理55min，再將熱處理爐的溫度升至開坯鍛造的溫度后取出送入快鍛機(jī)鍛造，鍛造的具體過(guò)程為：先在溫度為1170℃的條件下進(jìn)行1火次的開坯鍛造，1火次的開坯鍛造的變形量為140％，再在溫度為1050℃和1050℃的條件下進(jìn)行2火次的改鍛，2火次的改鍛的變形量分別為160％和130％，最后在溫度為970℃的條件下進(jìn)行1火次的成品鍛造，1火次的成品鍛造的變形量為140％，最終得到Ti2AlNb合金棒材。

本實(shí)施例中，所述開坯鍛造、改鍛和成品鍛造的每火次均均進(jìn)行2鐓2拔處理；所述開坯鍛造前將快鍛機(jī)的砧子預(yù)熱至250℃。

圖1是本實(shí)施例制備的Ti2AlNb合金棒材經(jīng)960℃/3h FC+760℃/24h AC熱處理后的顯微組織圖，從圖1可以看出，該Ti2AlNb合金棒材的合金組織均勻細(xì)小。

實(shí)施例2

本實(shí)施例制備Ti2AlNb合金棒材的方法包括以下步驟：

步驟一、制備Ti2AlNb合金鑄錠，具體過(guò)程為：

步驟101、將Ti-Nb中間合金、鋁豆和零級(jí)海綿鈦混合，并壓制成電極，然后采用真空自耗電弧爐熔煉，得到Φ160mm的一次鑄錠；

步驟102、將步驟101中所述一次鑄錠置于凝殼爐上進(jìn)行熔煉，熔煉完成后澆注到石墨型模具中，得到Φ160mm的二次鑄錠；

步驟103、將步驟102中所述二次鑄錠表面車削4mm后，采用真空電弧爐進(jìn)行熔煉，得到Φ220mm的Ti2AlNb合金鑄錠；

步驟二、對(duì)步驟103中所述Ti2AlNb合金鑄錠進(jìn)行表面扒皮和切冒口處理，然后置于溫度為780℃的熱處理爐中保溫處理45min，再將熱處理爐的溫度升至1080℃，保溫8h后從熱處理爐中取出空冷；

步驟三、采用厚度為15mm的石棉布對(duì)步驟二中空冷后的Ti2AlNb合金鑄錠進(jìn)行包裹，并通過(guò)鐵絲固定，然后將包裹石棉布的Ti2AlNb合金鑄錠置于溫度為780℃的熱處理爐中保溫處理45min，再將熱處理爐的溫度升至開坯鍛造的溫度后取出送入快鍛機(jī)鍛造，鍛造的具體過(guò)程為：先在溫度為1190℃的條件下進(jìn)行1火次的開坯鍛造，1火次的開坯鍛造的變形量為150％，再在溫度依次為1100℃、1080℃和1050℃的條件下進(jìn)行3火次的改鍛，3火次的改鍛的變形量分別為160％、150％和130％，最后在溫度為1000℃的條件下進(jìn)行1火次的成品鍛造，所述成品鍛造分為完成，所述成品鍛造的1火次的變形量為140％，最終得到Ti2AlNb合金棒材。

本實(shí)施例中，所述開坯鍛造、改鍛和成品鍛造的每火次均均進(jìn)行2鐓2拔處理；所述開坯鍛造前將快鍛機(jī)的砧子預(yù)熱至280℃。

本實(shí)施例制備的Ti2AlNb合金棒材經(jīng)960℃/3h FC+760℃/24h AC熱處理后，其合金組織均勻細(xì)小。

實(shí)施例3

本實(shí)施例制備Ti2AlNb合金棒材的方法包括以下步驟：

步驟一、制備Ti2AlNb合金鑄錠，具體過(guò)程為：

步驟101、將Ti-Nb中間合金、鋁豆和零級(jí)海綿鈦混合，并壓制成電極，然后采用真空自耗電弧爐熔煉，得到Φ160mm的一次鑄錠；

步驟102、將步驟101中所述一次鑄錠置于凝殼爐上進(jìn)行熔煉，熔煉完成后澆注到石墨型模具中，得到Φ160mm的二次鑄錠；

步驟103、將步驟102中所述二次鑄錠表面車削4mm后，采用真空電弧爐進(jìn)行熔煉，得到Φ220mm的Ti2AlNb合金鑄錠；

步驟二、對(duì)步驟103中所述Ti2AlNb合金鑄錠進(jìn)行表面扒皮和切冒口處理，然后置于溫度為780℃的熱處理爐中保溫處理65min，再將熱處理爐的溫度升至1120℃，保溫9h后從熱處理爐中取出空冷；

步驟三、采用厚度為10mm的石棉布對(duì)步驟二中空冷后的Ti2AlNb合金鑄錠進(jìn)行包裹，并通過(guò)鐵絲固定，然后將包裹石棉布的Ti2AlNb合金鑄錠置于溫度為800℃的熱處理爐中保溫處理65min，再將熱處理爐的溫度升至開坯鍛造的溫度后取出送入快鍛機(jī)鍛造，鍛造的具體過(guò)程為：先在溫度為1185℃的條件下進(jìn)行1火次的開坯鍛造，1火次的開坯鍛造的變形量為160％，再在溫度依次為1100℃和1050℃的條件下進(jìn)行2火次的改鍛，2火次的改鍛的變形量分別為150％和140％，最后在溫度為1000℃的條件下進(jìn)行1火次的成品鍛造，所述成品鍛造分為完成，所述成品鍛造的1火次的變形量為150％，最終得到Ti2AlNb合金棒材。

本實(shí)施例中，所述開坯鍛造、改鍛和成品鍛造的每火次均均進(jìn)行2鐓2拔處理；所述開坯鍛造前將快鍛機(jī)的砧子預(yù)熱至270℃。

本實(shí)施例制備的Ti2AlNb合金棒材經(jīng)960℃/3h FC+760℃/24h AC熱處理后，其合金組織均勻細(xì)小。

實(shí)施例4

本實(shí)施例制備Ti2AlNb合金方坯的方法包括以下步驟：

步驟一、制備Ti2AlNb合金鑄錠，具體過(guò)程為：

步驟101、將Ti-Nb中間合金、鋁豆和零級(jí)海綿鈦混合，并壓制成電極，然后采用真空自耗電弧爐熔煉，得到Φ220mm的一次鑄錠；

步驟102、將步驟101中所述一次鑄錠置于凝殼爐上進(jìn)行熔煉，熔煉完成后澆注到石墨型模具中，得到Φ220mm的二次鑄錠；

步驟103、將步驟102中所述二次鑄錠表面車削4mm后，采用真空電弧爐進(jìn)行熔煉，得到Φ280mm的Ti2AlNb合金鑄錠；

步驟二、對(duì)步驟103中所述Ti2AlNb合金鑄錠進(jìn)行表面扒皮和切冒口處理，然后置于溫度為800℃的熱處理爐中保溫處理70min，再將熱處理爐的溫度升至1150℃，保溫10h后從熱處理爐中取出空冷；

步驟三、采用厚度為20mm的石棉布對(duì)步驟二中空冷后的Ti2AlNb合金鑄錠進(jìn)行包裹，并通過(guò)鐵絲固定，然后將包裹石棉布的Ti2AlNb合金鑄錠置于溫度為800℃的熱處理爐中保溫處理70min，再將熱處理爐的溫度升至開坯鍛造的溫度后取出送入快鍛機(jī)鍛造，鍛造的具體過(guò)程為：先在溫度為1200℃的條件下進(jìn)行1火次的開坯鍛造，1火次的開坯鍛造的變形量為160％，再在溫度依次為1100℃、1100℃、1070℃和1050℃的條件下進(jìn)行4火次的改鍛，4火次的改鍛的變形量分別為160％、150％、150％和140％，最后在溫度為1020℃的條件下進(jìn)行1火次的成品鍛造，所述成品鍛造分為完成，所述成品鍛造的1火次的變形量為120％，最終得到Ti2AlNb合金方坯。

本實(shí)施例中，所述開坯鍛造、改鍛和成品鍛造的每火次均均進(jìn)行2鐓2拔處理；所述開坯鍛造前將快鍛機(jī)的砧子預(yù)熱至300℃。

本實(shí)施例制備的Ti2AlNb合金方坯經(jīng)960℃/3h FC+760℃/24h AC熱處理后，其合金組織均勻細(xì)小。

實(shí)施例5

本實(shí)施例制備Ti2AlNb合金方坯的方法包括以下步驟：

步驟一、制備Ti2AlNb合金鑄錠，具體過(guò)程為：

步驟101、將Ti-Nb中間合金、鋁豆和零級(jí)海綿鈦混合，并壓制成電極，然后采用真空自耗電弧爐熔煉，得到Φ220mm的一次鑄錠；

步驟102、將步驟101中所述一次鑄錠置于凝殼爐上進(jìn)行熔煉，熔煉完成后澆注到石墨型模具中，得到Φ220mm的二次鑄錠；

步驟103、將步驟102中所述二次鑄錠表面車削3mm后，采用真空電弧爐進(jìn)行熔煉，得到Φ280mm的Ti2AlNb合金鑄錠；

步驟二、對(duì)步驟103中所述Ti2AlNb合金鑄錠進(jìn)行表面扒皮和切冒口處理，然后置于溫度為750℃的熱處理爐中保溫處理60min，再將熱處理爐的溫度升至1100℃，保溫9h后從熱處理爐中取出空冷；

步驟三、采用厚度為15mm的石棉布對(duì)步驟二中空冷后的Ti2AlNb合金鑄錠進(jìn)行包裹，并通過(guò)鐵絲固定，然后將包裹石棉布的Ti2AlNb合金鑄錠置于溫度為750℃的熱處理爐中保溫處理60min，再將熱處理爐的溫度升至開坯鍛造的溫度后取出送入快鍛機(jī)鍛造，鍛造的具體過(guò)程為：先在溫度為1170℃的條件下進(jìn)行1火次的開坯鍛造，1火次的開坯鍛造的變形量為140％，再在溫度依次為1100℃、1070℃和1050℃的條件下進(jìn)行3火次的改鍛，3火次的改鍛的變形量分別為160％、145％和130％，最后在溫度為980℃的條件下進(jìn)行1火次的成品鍛造，所述成品鍛造分為完成，所述成品鍛造的1火次的變形量為130％，最終得到Ti2AlNb合金方坯。

本實(shí)施例中，所述開坯鍛造、改鍛和成品鍛造的每火次均均進(jìn)行2鐓2拔處理；所述開坯鍛造前將快鍛機(jī)的砧子預(yù)熱至250℃。

本實(shí)施例制備的Ti2AlNb合金方坯經(jīng)960℃/3h FC+760℃/24h AC熱處理后，其合金組織均勻細(xì)小。

實(shí)施例6

本實(shí)施例制備Ti2AlNb合金方坯的方法包括以下步驟：

步驟一、制備Ti2AlNb合金鑄錠，具體過(guò)程為：

步驟101、將Ti-Nb中間合金、鋁豆和零級(jí)海綿鈦混合，并壓制成電極，然后采用真空自耗電弧爐熔煉，得到Φ220mm的一次鑄錠；

步驟102、將步驟101中所述一次鑄錠置于凝殼爐上進(jìn)行熔煉，熔煉完成后澆注到石墨型模具中，得到Φ220mm的二次鑄錠；

步驟103、將步驟102中所述二次鑄錠表面車削4mm后，采用真空電弧爐進(jìn)行熔煉，得到Φ280mm的Ti2AlNb合金鑄錠；

步驟二、對(duì)步驟103中所述Ti2AlNb合金鑄錠進(jìn)行表面扒皮和切冒口處理，然后置于溫度為750℃的熱處理爐中保溫處理80min，再將熱處理爐的溫度升至1150℃，保溫10h后從熱處理爐中取出空冷；

步驟三、采用厚度為20mm的石棉布對(duì)步驟二中空冷后的Ti2AlNb合金鑄錠進(jìn)行包裹，并通過(guò)鐵絲固定，然后將包裹石棉布的Ti2AlNb合金鑄錠置于溫度為800℃的熱處理爐中保溫處理80min，再將熱處理爐的溫度升至開坯鍛造的溫度后取出送入快鍛機(jī)鍛造，鍛造的具體過(guò)程為：先在溫度為1200℃的條件下進(jìn)行1火次的開坯鍛造，1火次的開坯鍛造的變形量為120％，再在溫度依次為1100℃、1080℃、1060℃和1050℃的條件下進(jìn)行4火次的改鍛，4火次的改鍛的變形量分別為150％、140％、130％和120％，最后在溫度為1020℃的條件下進(jìn)行1火次的成品鍛造，所述成品鍛造分為完成，所述成品鍛造的1火次的變形量為160％，最終得到Ti2AlNb合金方坯；所述開坯鍛造、改鍛和成品鍛造的每火次均均進(jìn)行2鐓2拔處理；所述開坯鍛造前將快鍛機(jī)的砧子預(yù)熱至300℃。

本實(shí)施例制備的Ti2AlNb合金方坯經(jīng)960℃/3h FC+760℃/24h AC熱處理后，其合金組織均勻細(xì)小。

本發(fā)明實(shí)施例1～3制備的Ti2AlNb合金棒材和本發(fā)明實(shí)施例4～6制備的Ti2AlNb合金方坯經(jīng)960℃/3h FC+760℃/24h AC熱處理后，在不同測(cè)試溫度下(25℃、600℃和650℃)的測(cè)得的力學(xué)性能實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，如表1所示。

表1本發(fā)明實(shí)施例1～3制備的Ti2AlNb合金棒材和本發(fā)明實(shí)施例4～6制備的Ti2AlNb合金方坯在不同測(cè)試溫度下的力學(xué)性能實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

本發(fā)明實(shí)施例1～3制備的Ti2AlNb合金棒材和本發(fā)明實(shí)施例4～6制備的Ti2AlNb合金方坯在25℃室溫測(cè)試條件下，抗拉強(qiáng)度Rm不小于1040MPa，0.2％非比例延伸強(qiáng)度Rp0.2不小于845MPa，延伸率A不小于9.5％，斷面收縮率Z不小于18％；在600℃測(cè)試條件下，抗拉強(qiáng)度Rm不小于720MPa，0.2％非比例延伸強(qiáng)度不小于640MPa，延伸率A不小于17.5％，斷面收縮率Z不小于42％；在650℃測(cè)試條件下，抗拉強(qiáng)度Rm不小于765MPa，0.2％非比例延伸強(qiáng)度不小于655MPa，延伸率A不小于18.5％，斷面收縮率Z不小于50％；由此可知，本發(fā)明制備的Ti2AlNb合金棒材或方坯在25℃室溫下具有良好的力學(xué)性能，在600℃和650℃同樣也具有良好的力學(xué)性能，可滿足Ti2AlNb合金材料在高溫條件下的應(yīng)用要求。

以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本發(fā)明作任何限制。凡是根據(jù)發(fā)明技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、變更以及等效變化，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。