鋁合金鑄件TiAl合金改進包套及應用其進行大變形量軋板的方法

【技術領域】

[0001]本發明屬于TiAl合金軋制加工領域，具體涉及一種改進的軋制用包套及應用其軋制TiAl合金的方法。

[0002]TiAl合金熱加工的條件比較苛刻，這是因為TiAl合金的本質脆性，在高溫變形過程中一旦力學狀態惡化，比如存在拉應力狀態，TiAl合金極易產生裂紋，從而斷裂。TiAl合金能夠順利進行高溫變形的溫度區間非常狹窄，TiAl合金的熱加工都是在等溫條件下進行，而等溫條件下熱加工的成本很高，難以大規模生產。所以，TiAl合金的軋制一般采取用金屬材料包裹TiAl合金板坯在普通軋機下進行約束條件下的準等溫軋制的方法，此方法的優點在于利用包套保持板坯的加工溫度；包套材料和TiAl合金在熱加工過程中強度配合度高的情況下，能使TiAl合金獲得良好的力學狀態，如壓應力狀態；由于利用普通軋機而不是等溫軋機，成本大幅下降，可以形成規模化生產。基于保溫考慮，現有包套采取完全等厚和大厚度設計，即在長度、寬度和高度等三個方向上的包套厚度相同，而包套厚度是板還的3?4倍。但現有包套有兩個缺點，一是在三個方向上的完全等厚度設計沒有考慮到工件在高溫軋板過程中實際的溫度場分布特點，浪費包套材料；二是大厚度設計使得包套材料和板坯材料在高溫軋板過程中的強度配合不好，從而板坯材料處于不利的應力狀態，易于破裂。

[0003]基于TiAl合金硬脆而難變形的特點，現有TiAl合金軋板工藝采用小變形量(道次變形量在5% -10%之間)多道次軋制方法，此種小變形量多道次工藝的缺點在于小變形量并不能使變形非常容易進行，而且由于多道次的軋制，板坯的溫度場從高溫到低溫又到高溫地交替變化多次，包套和板坯多次變形，板坯的應力狀態趨于惡化，對于難變形的TiAl合金而言，增大了板坯破裂的幾率，同時增加了軋板成本。