铝合金铸件TiAl合金改进包套及应用其进行大变形量轧板的方法

【技术领域】

[0001]本发明属于TiAl合金轧制加工领域，具体涉及一种改进的轧制用包套及应用其轧制TiAl合金的方法。

[0002]TiAl合金热加工的条件比较苛刻，这是因为TiAl合金的本质脆性，在高温变形过程中一旦力学状态恶化，比如存在拉应力状态，TiAl合金极易产生裂纹，从而断裂。TiAl合金能够顺利进行高温变形的温度区间非常狭窄，TiAl合金的热加工都是在等温条件下进行，而等温条件下热加工的成本很高，难以大规模生产。所以，TiAl合金的轧制一般采取用金属材料包裹TiAl合金板坯在普通轧机下进行约束条件下的准等温轧制的方法，此方法的优点在于利用包套保持板坯的加工温度；包套材料和TiAl合金在热加工过程中强度配合度高的情况下，能使TiAl合金获得良好的力学状态，如压应力状态；由于利用普通轧机而不是等温轧机，成本大幅下降，可以形成规模化生产。基于保温考虑，现有包套采取完全等厚和大厚度设计，即在长度、宽度和高度等三个方向上的包套厚度相同，而包套厚度是板还的3?4倍。但现有包套有两个缺点，一是在三个方向上的完全等厚度设计没有考虑到工件在高温轧板过程中实际的温度场分布特点，浪费包套材料；二是大厚度设计使得包套材料和板坯材料在高温轧板过程中的强度配合不好，从而板坯材料处于不利的应力状态，易于破裂。

[0003]基于TiAl合金硬脆而难变形的特点，现有TiAl合金轧板工艺采用小变形量(道次变形量在5% -10%之间)多道次轧制方法，此种小变形量多道次工艺的缺点在于小变形量并不能使变形非常容易进行，而且由于多道次的轧制，板坯的温度场从高温到低温又到高温地交替变化多次，包套和板坯多次变形，板坯的应力状态趋于恶化，对于难变形的TiAl合金而言，增大了板坯破裂的几率，同时增加了轧板成本。