- 40Cr圆钢订购热线
TiAl宝钢42CrMo圆钢中含有的TiAl合金比重不到镍基合金的一半，使用温度可达700~900℃，具有轻质、高强、耐蚀、耐磨、耐高温等性能优点，成为航空、航天等领域重要的备选材料。TiAl宝钢42CrMo圆钢材除了有望直接用作结构材料外，还可以作为超塑性成形的预成形材料。TiAl宝钢42CrMo圆钢宝钢42CrMo圆钢在热结构及热防护性系统中的应用，已经被纳入欧洲航空运输研究计划，准备将其应用于高速民用运输机和可重复使用的单级入轨太空船。但是，TiAl合金属于难变形合金，不适合高温轧制成形。到目前为止，TiAl合金制备技术中存在的问题一直没有得到很好的解决，特别是采用热轧工艺制备宝钢42CrMo圆钢时很容易开裂，使得大尺寸、高质量宝钢42CrMo圆钢的制作非常困难。因此，攻克TiAl宝钢42CrMo圆钢宝钢42CrMo圆钢的制备难题成为当前TiAl合金领域重要的研究课题之一。
从已有研究成果看，在轧制工艺方面，大多采用以下方法来改善TiAl宝钢42CrMo圆钢宝钢42CrMo圆钢成形困难问题:1、对轧制前的材料质量控制更严；2、采用特种包套轧制技术进行轧制，严格设计包套工艺；3、在α+γ两相区进行轧制，道次间要回炉加热；4、仔细选择轧制速度与道次变形量；5、避免轧制过程中宝钢42CrMo圆钢的氧化。但实际结果表明，即使仔细控制工艺参数，通过轧制生产出较大尺寸的TiAl宝钢42CrMo圆钢宝钢42CrMo圆钢仍然是非常困难的。
哈尔滨工业大学采用近等温包套轧制技术成功制备了尺寸为700mm×200mm×2mm的TiAl合金宝钢42CrMo圆钢取得了很好的结果。
一、成分优化设计
研究发现，在TiAl合金中加入大量的特定β相稳定元素(如V，Cr，Mn，Mo)及少量的晶粒细化元素(如Y，B，C)，可使其热加工性能明显好于传统TiAl合金。经过这样的成分优化，合金的高温流变应力降低，高温变形能力改善，在热加工过程中不容易产生裂纹等缺陷。从相构成上看，该合金主要含有β相和γ相，可通过后续热处理，控制热加工后TiAl合金的显微组织及相组成，有利于调控常温、高温力学性能。哈尔滨工业大学采用的合金名义成分为Ti-43Al-9V-Y（原子百分数）。原材料为海绵TiAl与高纯Al，其它添加元素均为添加金属与Al的中间合金。
二、改进工艺路线
采用近等温包套轧制工艺。按照设计的成分配料后，在真空自耗电极电弧熔炼炉中熔炼成铸锭。将铸锭进行均匀化退火处理(900℃/48h)和热等静压处理。热等静压采用Ar气作为保护气氛，边升温边充Ar气直至170MPa，在1250℃下保温4h后随炉缓冷。然后对材料进行包套锻造，始锻温度1200℃，总变形量大于85%；锻后将材料在900℃下退火48h；然后用不锈钢包套后，在热轧机上作近等温轧制成宝钢42CrMo圆钢。包套轧制主要工艺参数为:开轧温度1200℃，轧制速度<0.5m/s，道次变形量约10%，道次回炉时间5~10min，总变形量>70%。轧后宝钢42CrMo圆钢炉冷至400~500℃后，空冷至室温。
对所获材料的检测表明，他们制备的TiAl宝钢42CrMo圆钢材变形均匀，未出现裂纹等质量缺陷，说明宝钢42CrMo圆钢具有良好的热加工性能。