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CN106734318B - 一种Ti2AlNb合金宽幅薄板的加工方法 - Google Patents

一种Ti2AlNb合金宽幅薄板的加工方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种Ti2AlNb合金宽幅薄板的加工方法，该方法为：一、将Ti2AlNb合金板坯置于加热炉中保温，然后送入热轧机中进行第一轧制，得到第一半成品板坯；二、将第一半成品板坯切割成2～4块Ti2AlNb合金半成品板坯，然后将其叠放在一起，制作成叠轧包；三、将叠轧包置于加热炉中保温，然后送入热轧机中进行第二轧制；四、对经第二轧制后的叠轧包进行成品退火处理，然后将成品退火处理后的叠轧包剪切拆包，再经校平、砂光和切割后，得到厚度为1mm～4mm，宽度为800mm～1500mm的Ti2AlNb合金薄板。本发明加工路线简单，制备成本低，效率高，可制备出力学性能优异的薄板，并实现大批量生产。

Description

一种Ti2AlNb合金宽幅薄板的加工方法
技术领域
本发明属于轻质高温结构材料加工技术领域，具体涉及一种Ti2AlNb 合金宽幅薄板的加工方法。
背景技术
随着航空航天事业的迅速发展，对航空航天用材料的性能要求越来越高，尤其是航空航天发动机材料，迫切要求进一步减重和提高材料的高温服役性能。钛合金以其优异的综合性能而成为新型航空航天发动机的首选材料之一。然而，传统钛合金由于受到热强性及抗氧化性能的限制，最高使用温度和抗氧化温度只能达到600℃，并且这一温度已成为该类合金耐热性的上限，远不能满足发动机热端部件的使用要求。因此，开发新型高温、高比强度的轻质高温结构材料替代现役高密度镍基、铁基高温合金，通过减轻自重提高发动机性能，对航空航天事业的发展具有非常重要的战略意义。
Ti2AlNb基合金是一种综合性能优异的新型轻质高温结构材料，具有低密度、高比强度、良好的抗氧化性及无磁性等优势，成为能在 600℃～800℃使用的轻质高温结构材料之一。与高密度镍基高温合金相比， Ti2AlNb基合金的密度降低了约40％，具有更高的比强度，大大降低了飞行器重量，且提高了发动机的推重比和效率，是先进飞行器发动机重要部件及导弹壳体理想材料。按照目前型号研制及转产情况预测，Ti2AlNb基合金薄板预计在今后的航空、航天及兵器领域的新型型号中将得到更为广泛的应用，需求量势必继续增大，具有广阔的市场前景。
但是Ti2AlNb基合金由于加工塑性差，易开裂，制备1mm～4mm厚薄板困难，尤其对于制备宽幅≥800mm大规格薄板更为困难，目前还没有成熟的轧制方法；同时采用现有的轧制方法生产的Ti2AlNb薄板同板差大，力学性能各向异性大，成材率低。因此采用现有的常规方法生产的Ti2AlNb 薄板材已不能满足航空航天用钛合金板材高尺寸精度，横纵向力学性能差异小的要求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供了一种Ti2AlNb合金宽幅薄板的加工方法。该加工方法通过对轧制温度、火次变形量、道次变形量、轧制方式的综合控制，制备出厚度为1mm～4mm，宽度为800mm～1500mm的Ti2AlNb合金宽幅薄板，其室温强度可达到 1200MPa以上，延伸率不小于5％，在650℃高温条件下抗拉强度可达800MPa以上，延伸率不小于6％，并且该加工路线简单、制备成本低、效率高、还可制备出力学性能各向异性小的大规格薄板并实现大批量生产。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种Ti2AlNb合金宽幅薄板的加工方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤一、将厚度为10mm～16mm的Ti2AlNb合金板坯在温度为(Tβ-90) ℃～(Tβ-30)℃的加热炉中保温15min～30min，然后送入热轧机中进行第一轧制，得到第一半成品板坯；所述第一轧制为单向轧制，所述第一轧制的道次数为4～5道次，所述第一轧制的道次变形率为5％～15％，所述第一轧制的总变形量为30％～50％，所述第一轧制的轧制速率为1m/s～2m/s；T β为Ti2AlNb合金板坯的相变温度；
步骤二、将步骤一中所述第一半成品板坯沿宽度方向切割成2～4块 Ti2AlNb合金半成品板坯，然后将其叠放在一起，制作成叠轧包；所述 Ti2AlNb合金半成品板坯的宽度为800mm～1500mm；
步骤三、将步骤二中所述叠轧包置于温度为(Tβ-90)℃～(Tβ-30) ℃的加热炉中保温90min～120min，然后送入热轧机中进行第二轧制，所述第二轧制的轧制方向与第一轧制的轧制方向相同，所述第二轧制的道次数为5～8道次，所述第二轧制的道次变形率为5％～20％，所述第二轧制的总变形量为50％～80％，所述第二轧制的轧制速率为1m/s～2m/s；
步骤四、对步骤三中经第二轧制后的叠轧包进行成品退火处理，然后将成品退火处理后的叠轧包剪切拆包，拆包后的Ti2AlNb合金宽幅薄板经校平、砂光和切割后，得到厚度为1mm～4mm，宽度为800mm～1500mm 的Ti2AlNb合金宽幅薄板；在20℃室温条件下所述Ti2AlNb合金宽幅薄板的轧向抗拉强度不小于1200MPa，延伸率不小于5％；在650℃高温条件下所述Ti2AlNb合金宽幅薄板的抗拉强度不小于800MPa，延伸率不小于 6％。
上述的一种Ti2AlNb合金薄板的加工方法，其特征在于，步骤二中所述叠轧包的制作过程为：首先在所述Ti2AlNb合金半成品板坯的上表面和下表面均匀涂覆厚度为0.03mm～0.07mm的防氧化涂层，然后将涂覆有防氧化涂层的Ti2AlNb合金半成品板坯叠放在一起形成合金堆垛，然后将合金堆垛置于上钢板和下钢板之间的中部，并将边侧用钢条包覆，最后整体焊封形成叠轧包。
上述的一种Ti2AlNb合金薄板的加工方法，其特征在于，所述上钢板和下钢板的厚度均为16mm～20mm。
上述的一种Ti2AlNb合金薄板的加工方法，其特征在于，所述上钢板的宽度比Ti2AlNb合金半成品板坯宽度宽100mm，所述上钢板的长度比 Ti2AlNb合金半成品板坯长度长100mm。
上述的一种Ti2AlNb合金薄板的加工方法，其特征在于，所述叠轧包垂直于第二轧制的轧制方向上两个侧边钢条上均开设有两个气孔。
上述的一种Ti2AlNb合金薄板的加工方法，其特征在于，步骤一和步骤三中所述轧制的终轧温度均不低于(Tβ-150)℃。
上述的一种Ti2AlNb合金薄板的加工方法，其特征在于，步骤一中采用红外测温仪对Ti2AlNb合金板坯的表面温度进行监控，当温度低于(Tβ -150)℃时，将Ti2AlNb合金板坯置于加热炉中进行回炉补温，保证轧制过程中Ti2AlNb合金板坯的温度在(Tβ-150)℃～(Tβ-90)℃。
上述的一种Ti2AlNb合金薄板的加工方法，其特征在于，步骤三中采用红外测温仪对叠轧包的表面温度进行监控，当温度低于(Tβ-150)℃时，将叠轧包置于加热炉中进行回炉补温，保证轧制过程中叠轧包的温度在(T β-150)℃～(Tβ-90)℃。
上述的一种Ti2AlNb合金薄板的加工方法，其特征在于，步骤四中所述成品退火处理的温度为(Tβ-150)℃～(Tβ-90)℃，所述成品退火处理的时间0.5h～2h，所述成品退火处理的冷却方式为空冷。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、本发明采用包覆叠轧的制备方法实现了厚度为1mm～4mm，宽度为800mm～1500mm的高尺寸精度Ti2AlNb合金宽幅薄板的生产，填补了国内空白。
2、本发明在第一轧制时道次变形量不超过15％，由于该合金塑性不好，采用小变形轧制可有效减少板材边部开裂；在第二轧制时，采用包覆轧制，板坯塑性上升，道次变形量最大可以达到20％，利用大变形轧制，充分细化晶粒，获得强塑性匹配良好的板材。
3、本发明采用包覆叠轧每次可生产2～4块Ti2AlNb合金薄板，该方法具有高效率、低成本的优点。
4、采用本发明方法制备的Ti2AlNb合金薄板材，各向异性小，其在室温(20℃)条件下的拉伸强度≥1200MPa，延伸率≥5％，横纵向抗拉强度差值≤100MPa；其在650℃条件下的拉伸强度≥800MPa，延伸率≥6％。
5、本发明技术方案完整，通过量化地控制生产过程的加热温度、道次变形量、火次总变形量、轧制方式和退火处理的综合控制，使Ti2AlNb 板材的质量得到了保障，所生产的Ti2AlNb合金薄板满足航空航天用关键构件的技术要求。
6、本发明在轧制过程中采用红外测温仪对Ti2AlNb合金板和叠轧包的表面温度进行监控，当温度低于(Tβ-150)℃时，将合金板和叠轧包置于加热炉中进行回炉补温，保证轧制过程中Ti2AlNb合金板坯的温度在(T β-150)℃～(Tβ-90)℃，从而实现Ti2AlNb合金薄板的近恒温轧制。
下面通过实施例对本发明的技术方案作进一步的详细说明。
附图说明
图1是本发明叠轧包的结构示意图。
图2是本发明实施例1制备的Ti2AlNb合金宽幅薄板的显微组织图。
附图标记说明
1—上钢板；2—Ti2AlNb合金半成品板坯；3—防氧化涂层；
4—钢条。
具体实施方式
实施例1
本实施例加工Ti2AlNb合金宽幅薄板的方法包括以下步骤：
步骤一、将尺寸为16mm(厚)×800mm(宽)×1000mm(长)的 Ti2AlNb合金板坯置于温度为(Tβ-30)℃的加热炉中保温30min，然后送入热轧机中进行5道次的第一轧制，所述第一轧制为单向轧制，所述第一轧制的轧制速率为1.0m/s，各道次变形量分别为15.00％，13.97％，12.82％， 11.76％，11.11％，总变形量为50％；在第一轧制过程中采用红外测温仪对 Ti2AlNb合金板坯的表面温度进行监控，当温度低于(Tβ-150)℃时，将 Ti2AlNb合金板坯置于加热炉中进行回炉补温，保证第一轧制过程中 Ti2AlNb合金板坯的温度在(Tβ-150)℃～(Tβ-90)℃；得到尺寸为8mm (厚)×800mm(宽)×2000mm(长)的第一半成品板坯；
步骤二、将步骤一中所述第一半成品板坯沿宽度方向切至2块尺寸为 8mm(厚)×800mm(宽)×1000mm(长)的Ti2AlNb合金半成品板坯2，在每片Ti2AlNb合金半成品板坯2的上表面和下表面均匀涂覆厚度为 0.03mm～0.07mm的防氧化涂层3，然后将尺寸为8mm(厚)×800mm(宽) ×1000mm(长)的2片涂覆防氧化涂层3的Ti2AlNb合金板叠放在一起形成合金堆垛，然后将合金堆垛置于上钢板1和下钢板之间的中部，并将边侧用钢条4包覆，整体焊封形成叠轧包(如图1所示)，最后在垂直于第二轧制的轧制方向上两个侧边钢条4上分别钻设出两个气孔；所述上钢板1和下钢板的厚度均为16mm；
步骤三、将步骤二中所述的叠轧包置于温度为(Tβ-30)℃的加热炉中保温90min，然后送入热轧机中进行5道次的第二轧制，所述第二轧制的轧制方向与第一轧制的轧制方向相同，所述第二轧制的轧制速率为 1.5m/s，各道次变形量分别为18.75％，15.38％，12.73％，10.42％，6.98％，总变形量为50％；在第二轧制过程中采用红外测温仪对叠轧包的表面温度进行监控，当温度低于(Tβ-150)℃时，将叠轧包置于加热炉中进行回炉补温，保证轧制过程中叠轧包的温度在(Tβ-150)℃～(Tβ-90)℃；得到尺寸为24mm(厚)×900mm(宽)×2200mm(长)的叠轧包；
步骤四、对步骤三中经第二轧制后的叠轧包在温度为(Tβ-90)℃的条件下进行成品退火处理，保温75min后自然冷却，然后将成品退火处理后的叠轧包剪切开包，再经校平、砂光和切割后，得到尺寸为4.0mm(厚) ×800mm(宽)×2000mm(长)的Ti2AlNb合金薄板。
采用本实施例加工的Ti2AlNb合金薄板材在20℃室温条件下的轧向抗拉强度为1250MPa，延伸率为6％；横向抗拉强度为1280MPa，延伸率为 5.5％；在650℃条件下的拉伸强度为870MPa，延伸率为8％，厚度尺寸偏差不超过±0.25mm。
图2是本实施例制备的Ti2AlNb合金宽幅薄板的显微组织图，从图上可知，该薄板的的组织均匀，组织之间没有宏观或者微观的裂痕存在。
实施例2
本实施例加工Ti2AlNb合金宽幅薄板的方法包括以下步骤：
步骤一、将尺寸为10mm(厚)×1200mm(宽)×1200mm(长)的 Ti2AlNb合金板坯置于温度为(Tβ-90)℃的加热炉中保温15min，然后送入热轧机中进行5道次的第一轧制，所述第一轧制为单向轧制，所述第一轧制的轧制速率为2.0m/s，各道次变形量分别为15.00％，14.12％，13.70％， 12.70％，9.09％，总变形量为50％；在第一轧制过程中采用红外测温仪对 Ti2AlNb合金板坯的表面温度进行监控，当温度低于(Tβ-150)℃时，将 Ti2AlNb合金板坯置于加热炉中进行回炉补温，保证第一轧制过程中 Ti2AlNb合金板坯的温度在(Tβ-150)℃～(Tβ-90)℃；得到尺寸为5mm (厚)×1200mm(宽)×2400mm(长)的第一半成品板坯；
步骤二、将步骤一中所述第一半成品板坯沿宽度方向切至2块尺寸为 5mm(厚)×1200mm(宽)×600mm(长)的Ti2AlNb合金半成品板坯2，在每片Ti2AlNb合金半成品板坯2的上表面和下表面均匀涂覆厚度为 0.03mm～0.07mm的防氧化涂层3，然后将尺寸为5mm(厚)×1200mm(宽) ×600mm(长)的4片涂覆防氧化涂层3的Ti2AlNb合金板叠放在一起形成合金堆垛，然后将合金堆垛置于上钢板1和下钢板之间的中部，并将边侧用钢条4包覆，整体焊封形成叠轧包，最后在垂直于第二轧制的轧制方向上两个侧边钢条4上分别钻设出两个气孔；所述上钢板1和下钢板的厚度均为20mm；
步骤三、将步骤二中所述的叠轧包置于温度为(Tβ-40)℃的加热炉中保温105min，然后送入热轧机中进行8道次的第二轧制，所述第二轧制的轧制方向与第一轧制的轧制方向相同，所述第二轧制的轧制速率为 2.0m/s，各道次变形量分别为20.00％，20.00％，19.69％，19.46％，19.81％， 18.07％，14.71％，13.79％，总变形量为80％；在第二轧制过程中采用红外测温仪对叠轧包的表面温度进行监控，当温度低于(Tβ-150)℃时，将叠轧包置于加热炉中进行回炉补温，保证轧制过程中叠轧包的温度在(Tβ -150)℃～(Tβ-90)℃；得到尺寸为12mm(厚)×1300mm(宽)×3500mm (长)的叠轧包；
步骤四、对步骤三中经第二轧制后的叠轧包在温度为(Tβ-120)℃的条件下进行成品退火处理，保温30min后在空气中自然冷却，然后将退火后的叠轧包剪切开包，再经校平、砂光和切割后，得到尺寸为1.0mm(厚) ×1200mm(宽)×3000mm(长)的Ti2AlNb合金薄板。
采用本实施例加工的Ti2AlNb合金薄板材在20℃室温条件下的轧向抗拉强度为1295MPa，延伸率为5％；横向抗拉强度为1267MPa，延伸率为 5％；在650℃条件下的拉伸强度为845MPa，延伸率为6％，厚度尺寸偏差不超过±0.1mm。
实施例3
本实施例加工Ti2AlNb合金宽幅薄板的方法包括以下步骤：
步骤一、将尺寸为13mm(厚)×1500mm(宽)×1500mm(长)的 Ti2AlNb合金板坯置于温度为(Tβ-60)℃的加热炉中保温22.5min，然后送入热轧机中进行5道次的第一轧制，所述第一轧制为单向轧制，所述第一轧制的轧制速率为1.5m/s，各道次变形量分别为12.31％，11.40％， 10.89％，8.78％，5.00％，总变形量为40％；在第一轧制过程中采用红外测温仪对Ti2AlNb合金板坯的表面温度进行监控，当温度低于(Tβ-150)℃时，将Ti2AlNb合金板坯置于加热炉中进行回炉补温，保证第一轧制过程中Ti2AlNb合金板坯的温度在(Tβ-150)℃～(Tβ-90)℃；得到尺寸为 7.8mm(厚)×1500mm(宽)×2500mm(长)的第一半成品板坯；
步骤二、将步骤一中所述第一半成品板坯沿宽度方向切至3片尺寸为 7.8mm(厚)×1500mm(宽)×833mm(长)的Ti2AlNb合金半成品板坯 2，在每片Ti2AlNb合金半成品板坯2的上表面和下表面均匀涂覆厚度为 0.03mm～0.07mm的防氧化涂层3，然后将尺寸为7.8mm(厚)×1500mm (宽)×833mm(长)的3片涂覆防氧化涂层3的Ti2AlNb合金板叠放在一起形成合金堆垛，然后将合金堆垛置于上钢板1和下钢板之间的中部，并将边侧用钢条4包覆，整体焊封形成叠轧包，最后在垂直于第二轧制的轧制方向上两个侧边钢条4上分别钻设出两个气孔；所述上钢板1和下钢板的厚度均为20mm；
步骤三、将步骤二中所述的叠轧包置于温度为(Tβ-60)℃的加热炉中保温120min，然后送入热轧机中进行7道次的第二轧制，所述第二轧制的轧制方向与第一轧制的轧制方向相同，保持轧制速率为1.5m/s，各道次变形量分别为19.23％，19.05％，19.61％，19.51％，16.27％，10.86％，5.00％，总变形量为70％；在第二轧制过程中采用红外测温仪对叠轧包的表面温度进行监控，当温度低于(Tβ-150)℃时，将叠轧包置于加热炉中进行回炉补温，保证轧制过程中叠轧包的温度在(Tβ-150)℃～(Tβ-90)℃；得到尺寸为19.02mm(厚)×1600mm(宽)×3110mm(长)的叠轧包；
步骤四、对步骤三中经第二轧制后的叠轧包进行成品退火，具体制度为：在温度为(Tβ-150)℃的条件下保温70min后在空气自然冷却，然后将退火后的叠轧包剪切开包，再经校平、砂光和切割后，得到尺寸为 2.34mm(厚)×1500mm(宽)×2776mm(长)的Ti2AlNb合金薄板。
采用本实施例加工的Ti2AlNb薄板材在20℃室温条件下的轧向抗拉强度为1305MPa，延伸率为6％；横向抗拉强度为1298MPa，延伸率为5.5％；在650℃条件下的拉伸强度为868MPa，延伸率为6.5％。厚度尺寸偏差不超过±0.2mm。
实施例4
本实施例加工Ti2AlNb合金宽幅薄板的方法包括以下步骤：
步骤一、将尺寸为10mm(厚)×1000mm(宽)×1500mm(长)的 Ti2AlNb钛合金板坯置于温度为(Tβ-50)℃的加热炉中保温15min，然后送入热轧机中进行4道次的第一轧制，所述第一轧制为单向轧制，保持轧制速率为1.0m/s，各道次变形量分别为10.00％，8.89％，8.54％，6.67％，总变形量为30％；在第一轧制过程中采用红外测温仪对Ti2AlNb合金板坯的表面温度进行监控，当温度低于(Tβ-150)℃时，将Ti2AlNb合金板坯置于加热炉中进行回炉补温，保证第一轧制过程中Ti2AlNb合金板坯的温度在(Tβ-150)℃～(Tβ-90)℃；得到尺寸为7.0mm(厚)×1000mm(宽) ×2142mm(长)的第一半成品板坯；
步骤二、将步骤一中所述第一半成品板坯沿宽度方向切至3片尺寸为7.0mm(厚)×1000mm(宽)×714mm(长)的Ti2AlNb合金半成品板坯 2，在每片Ti2AlNb合金半成品板坯2的上表面和下表面均匀涂覆厚度为 0.03mm～0.07mm的防氧化涂层3，然后将尺寸为7.0mm(厚)×1000mm (宽)×714mm(长)的3片涂覆防氧化涂层3的Ti2AlNb合金板叠放在一起形成合金堆垛，然后将合金堆垛置于上钢板1和下钢板之间的中部，并将边侧用钢条4包覆，整体焊封形成叠轧包，最后在垂直于第二轧制的轧制方向上两个侧边钢条4上分别钻设出两个气孔；所述上钢板1和下钢板的厚度均为20mm；
步骤三、将步骤二中所述的叠轧包置于温度为(Tβ-40)℃的加热炉中保温100min，然后送入热轧机中进行6道次的第二轧制，所述第二轧制的轧制方向与第一轧制的轧制方向相同，保持轧制速率为1.0m/s，各道次变形量分别为17.14％，18.97％，17.02％，17.95％，12.50％，12.50％，总变形量为65％；在第二轧制过程中采用红外测温仪对叠轧包的表面温度进行监控，当温度低于(Tβ-150)℃时，将叠轧包置于加热炉中进行回炉补温，保证轧制过程中叠轧包的温度在(Tβ-150)℃～(Tβ-90)℃；得到尺寸为21.35mm(厚)×1100mm(宽)×2325.7mm(长)的叠轧包；
步骤四、对步骤三中经第二轧制后的叠轧包进行成品退火，具体制度为：在温度为(Tβ-130)℃的条件下保温90min后在空气自然冷却，然后将退火后的叠轧包剪切开包，再经校平、砂光和切割后，得到尺寸为 2.45mm(厚)×1000mm(宽)×2040mm(长)的Ti2AlNb合金薄板。
采用本实施例加工的Ti2AlNb薄板材在20℃室温条件下的轧向抗拉强度为1268MPa，延伸率为6.5％；横向抗拉强度为1279MPa，延伸率为6％；在650℃条件下的拉伸强度为852MPa，延伸率为7％，厚度尺寸偏差不超过±0.2mm。
实施例5
本实施例加工Ti2AlNb合金宽幅薄板的方法包括以下步骤：
步骤一、将尺寸为10mm(厚)×1200mm(宽)×1500mm(长)的Ti2AlNb钛合金板坯置于温度为(Tβ-60)℃的加热炉中保温15min，然后送入热轧机中进行5道次的第一轧制，所述第一轧制为单向轧制，保持轧制速率为1.0m/s，各道次变形量分别为15.00％，14.12％，13.70％，12.70％， 9.09％，总变形量为50％；在第一轧制过程中采用红外测温仪对Ti2AlNb 合金板坯的表面温度进行监控，当温度低于(Tβ-150)℃时，将Ti2AlNb 合金板坯置于加热炉中进行回炉补温，保证第一轧制过程中Ti2AlNb合金板坯的温度在(Tβ-150)℃～(Tβ-90)℃；得到尺寸为5.0mm(厚)×1200mm (宽)×3000mm(长)的第一半成品板坯；
步骤二、将步骤一中所述第一半成品板坯沿宽度方向切至4片尺寸为 5.0mm(厚)×1200mm(宽)×750mm(长)的Ti2AlNb合金半成品板坯 2，在每片Ti2AlNb合金半成品板坯2的上表面和下表面均匀涂覆厚度为 0.03mm～0.07mm的防氧化涂层3，然后将尺寸为5.0mm(厚)×1200mm (宽)×750mm(长)的4片涂覆防氧化涂层3的Ti2AlNb合金板叠放在一起形成合金堆垛，然后将合金堆垛置于上钢板1和下钢板之间的中部，并将边侧用钢条4包覆，整体焊封形成叠轧包，最后在垂直于第二轧制的轧制方向上两个侧边钢条4上分别钻设出两个气孔；所述上钢板1和下钢板的厚度均为20mm；
步骤三、将步骤二中所述的叠轧包置于温度为(Tβ-90)℃的加热炉中保温110min，然后送入热轧机中进行5道次的第二轧制，所述第二轧制的轧制方向与第一轧制的轧制方向相同，保持轧制速率为1.0m/s，各道次变形量分别为16.00％，14.29％，13.89％，12.90％，7.41％，总变形量为 50％；在第二轧制过程中采用红外测温仪对叠轧包的表面温度进行监控，当温度低于(Tβ-150)℃时，将叠轧包置于加热炉中进行回炉补温，保证轧制过程中叠轧包的温度在(Tβ-150)℃～(Tβ-90)℃；得到尺寸为30mm (厚)×1300mm(宽)×1700mm(长)的叠轧包；
步骤四、对步骤三中经第二轧制后的叠轧包进行成品退火，具体制度为：在温度为(Tβ-90)℃的条件下保温120min后在空气自然冷却，然后将退火后的叠轧包剪切开包，再经校平、砂光和切割后，得到尺寸为2.5mm (厚)×1200mm(宽)×1500mm(长)的Ti2AlNb合金薄板。
采用本实施例加工的Ti2AlNb合金薄板材在20℃室温条件下的轧向抗拉强度为1287MPa，延伸率为6.0％；横向抗拉强度为1290MPa，延伸率为6.5％；在650℃条件下的拉伸强度为871MPa，延伸率为7％，厚度尺寸偏差不超过±0.2mm。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制。凡是根据发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (6)

1.一种Ti2AlNb合金宽幅薄板的加工方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤一、将厚度为10mm～16mm的Ti2AlNb合金板坯在温度为(Tβ-90)℃～(Tβ-30)℃的加热炉中保温15min～30min，然后送入热轧机中进行第一轧制，得到第一半成品板坯；所述第一轧制为单向轧制，所述第一轧制的道次数为4～5道次，所述第一轧制的道次变形率为5％～15％，所述第一轧制的总变形量为30％～50％，所述第一轧制的轧制速率为1m/s～2m/s；Tβ为Ti2AlNb合金板坯的相变温度；所述第一轧制的终轧温度均不低于(Tβ-150)℃；
步骤二、将步骤一中所述第一半成品板坯沿宽度方向切割成2～4块Ti2AlNb合金半成品板坯(2)，然后将其叠放在一起，制作成叠轧包；所述Ti2AlNb合金半成品板坯(2)的宽度为800mm～1500mm；
步骤三、将步骤二中所述叠轧包置于温度为(Tβ-90)℃～(Tβ-30)℃的加热炉中保温90min～120min，然后送入热轧机中进行第二轧制，所述第二轧制的轧制方向与第一轧制的轧制方向相同，所述第二轧制的道次数为5～8道次，所述第二轧制的道次变形率为5％～20％，所述第二轧制的总变形量为50％～80％，所述第二轧制的轧制速率为1m/s～2m/s；所述第二轧制的终轧温度均不低于(Tβ-150)℃；
步骤四、对步骤三中经第二轧制后的叠轧包进行成品退火处理，然后将成品退火处理后的叠轧包剪切拆包，拆包后的Ti2AlNb合金宽幅薄板经校平、砂光和切割后，得到厚度为1mm～4mm，宽度为800mm～1500mm的Ti2AlNb合金宽幅薄板；在20℃室温条件下所述Ti2AlNb合金宽幅薄板的轧向抗拉强度不小于1200MPa，延伸率不小于5％；在650℃高温条件下所述Ti2AlNb合金宽幅薄板的抗拉强度不小于800MPa，延伸率不小于6％。
2.根据权利要求1所述的一种Ti2AlNb合金宽幅薄板的加工方法，其特征在于，步骤二中所述叠轧包的制作过程为：首先在所述Ti2AlNb合金半成品板坯(2)的上表面和下表面均匀涂覆厚度为0.03mm～0.07mm的防氧化涂层(3)，然后将涂覆有防氧化涂层的Ti2AlNb合金半成品板坯(2)叠放在一起形成合金堆垛，然后将合金堆垛置于上钢板(1)和下钢板之间的中部，并将边侧用钢条(4)包覆，最后整体焊封形成叠轧包。
3.根据权利要求2所述的一种Ti2AlNb合金宽幅薄板的加工方法，其特征在于，所述上钢板(1)和下钢板的厚度均为16mm～20mm。
4.根据权利要求2所述的一种Ti2AlNb合金宽幅薄板的加工方法，其特征在于，所述上钢板(1)的宽度比Ti2AlNb合金半成品板坯(2)宽度宽100mm，所述上钢板(1)的长度比Ti2AlNb合金半成品板坯(2)长度长100mm。
5.根据权利要求2所述的一种Ti2AlNb合金宽幅薄板的加工方法，其特征在于，所述叠轧包垂直于第二轧制的轧制方向上两个侧边钢条(4)上均开设有两个气孔。
6.根据权利要求1所述的一种Ti2AlNb合金宽幅薄板的加工方法，其特征在于，步骤四中所述成品退火处理的温度为(Tβ-150)℃～(Tβ-90)℃，所述成品退火处理的时间0.5h～2h，所述成品退火处理的冷却方式为空冷。
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