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Ti2A1Nb高温钛合金板材 成功通过科技成果评价

供稿:中关村中慧先进制造产业联盟 | 2021-11-11

2017年5月4日,依据《中华人民共和国科学技术进步法》《中华人民共和国促进科技成果转化法》《科学技术评价办法》《科技评估管理暂行办法》,中关村中企慧联先进制造产业技术联盟在北京组织召开由北京钢研高纳科技股份有限公司自主研发的Ti2A1Nb高温钛合金板材科技成果评价会。

评价机构严格按照《科技成果评价试点暂行办法》的有关规定和要求,秉承客观、公正、独立的原则,聘请中国航发专项基础办研究员李园春任主任,工信部电子科学技术情报研究所研究员李新社、钢铁研究总院教授赵光普、国家科学技术奖励工作办公室处长金寿平、北京航空制造工程研究所研究员李继贞、北京有色金属研究总院教授谢水生、北京科技大学教授林均品等6位同行专家,组成评价委员会,对该项科技成果进行了评价。评价委员会听取了项目完成单位的技术总结报告,对评价资料进行了审查,经严格质询和充分讨论形成了评价意见。

该项目属于钛合金加工技术领域,高温钛合金板材轧制温度高,对加热炉能力精度要求高:其变形抗力大,对轧机刚度要求较高:且轧制过程中易开裂, 需迅速回炉补温,要求降温速度慢:轧制后板形校形难度高,需蠕变校形。因此需要结决的关键问题有: (a) 近等温板材轧制成形技术,利用在线回炉可实现将Ti2A1Nb钛合金板材轧制温度区间控制在近恒温阶段:(b)大规格钛Ti2A1Nb合金板材的板形控制技术,充分利用轧制温度采用大压下减少头尾温降引起的翘曲变形,同时避免厚差: (c) 宽幅Ti2A1Nb合金薄板的表面处理技术,采用先进表面砂光机进行表面处理,在保证氧化皮去除干净的情况下不发生摩擦热变形。

      为获得大规格、高温钛合金Ti2A1Nb钛合金( 80.8~ 8 40mm) X (W800~W1500mm) XL规格板材,将采取以下技术措施: (a) 采用多火次热轧,保证大规格板材组织在两相区大变形轧制,保证良好同板差并改善组织均匀性,并减少极大程度减少开裂: (b) 采用换向轧制,改善钛合金板材横纵相差异 (c) 在合理厚度范围进行板材快冷,并精确设计快冷厚度到成品板材厚度的变形量,确保组织均匀、细小 (d) 合理设计轧制方式,火次及变形量,选用最佳表面处理方式对不同表面状态的Ti2A1Nb板材进行表面处理: (e) 采用合理的温度进行热处理,确保获得优异的性能 (f) 采用合理的校平方式,保证宽幅钛合金板材的高平直度 (g) 采用先进的水没自动超声检测仪,避免人工探伤过程的操作误差,实现探伤零误探。

主要创新点:

1、通过对原材料纯净度的控制,以及采用末次氦冷和多次真空自耗熔炼的组合技术,获得了高纯净度、成分均匀的Φ540mm的3吨级铸锭。

2、针对Ti2A1Nb合金变形抗力大、工艺窗口窄的难点,利用在线加热技术保证Ti2A1Nb钛合金板材每火次轧制温度控制在近恒温区,有效防止表面温降,保证了板材的组织均匀性,缩短加工流程,提高了轧制效率。

3、采用换向轧制及道次变形量的精确控制,降低了合金宽幅板材组织和力学性能的各向异性控制技术。

经国家有色金属及电子材料分析测试中心、西安航空动力股份有限公司材料检测研究中心检测,研制出的高温钛合金板材符合技术指标要求。经航天三院239厂,航天703所、上海空间推进研究所等多家用户试用,反映良好。

该产品具有自主知识产权,技术水平达到国际先进、国内领先,军事和社会效益显著,应用前景广阔。评价委员会一致同意通过科技成果评价。建议:进一步扩大该技术成果的推广力度,满足市场需求,扩大应用领域。

北京钢研高纳科技股份有限公司前身为北京钢研高纳科技有限责任公司,成立于2002年11月8日主要从事镍基、钴基、铁基等高温合金材料、铝(镁、钛)轻质合金材料及制品、高均质超纯净合金的研发、生产和销售,是高温合金材料及制品重要的研发生产基地。

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