[發(fā)明專利]一種鈦合金TC4冷軋管及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910011832.2
• 申請(qǐng)日: 2009-06-03
• 公開（公告）號(hào): CN101824564A
• 公開（公告）日: 2010-09-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張忠世;郭淑君;孫雪梅;張政宏
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東港市東方高新金屬材料有限公司
• 主分類號(hào): C22C14/00
• 分類號(hào): C22C14/00;C22F1/18;C21D1/26;C21D9/08;C21D8/10;B21B37/00;B21B37/58
• 代理公司: 沈陽(yáng)科苑專利商標(biāo)代理有限公司 21002
• 代理人: 馬馳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鈦合金管及其制備，具體地說(shuō)是一種TC4冷軋管及其制備方法。

背景技術(shù)

隨著鈦合金的不斷發(fā)展，越來(lái)越需求高強(qiáng)度、高韌性、耐高溫和耐腐蝕的鈦合金，尤其是鈦合金管材需求越來(lái)越多，而鈦合金管材的加工難度越來(lái)越大，鈦合金TC4管材大部分應(yīng)用于油田、核電站、化工等行業(yè)，而現(xiàn)在的鈦合金TC4管材通常都是板材卷焊的、棒材掏孔的、斜軋穿孔后外車內(nèi)鉸的，目前國(guó)內(nèi)沒(méi)有一家能夠冷軋出鈦合金(TC4)管材的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種適合于現(xiàn)代市場(chǎng)需求的鈦合金(TC4)管，此方法冷軋的TC4管材強(qiáng)度高、韌性好、耐高溫和耐腐蝕，用上述方法加工的鈦合金TC4管其性能中的抗拉強(qiáng)度(Rm)達(dá)到895～1300MPa，延伸率8～25％。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種鈦合金(TC4)管，按重量百分比計(jì)合金組成為：Al(5.5～6.75)％，V(3.5～4.5)％，F(xiàn)e≤0.1％，C≤0.1％，N≤0.03％，H≤0.015％，O≤0.15％，Ti余量；

一種鈦合金(TC4)冷軋管的制備方法，按重量百分比計(jì)合金原料組成為：Al(5.5～6.75)％，V(3.5～4.5)％，Ti余量；按常規(guī)方法將上述原料加工成的管坯及半成品管，并控制鈦合金TC4中Fe≤0.1％，C≤0.1％，N≤0.03％，H≤0.015％，O≤0.15％，然后進(jìn)行冷軋而成；其TC4冷軋管規(guī)格為(但外徑與壁厚之比必須大于2)；

在冷軋此鈦合金管材時(shí)，管坯或半成品管內(nèi)外表面添加潤(rùn)滑劑，然后進(jìn)行軋制，每軋一個(gè)道次后必須采用氧化退火，氧化退火溫度為600～900℃保溫1～3小時(shí)，每一個(gè)道次軋制變形量為15％～65％，軋制速度為20～90次/分；

在軋制第一個(gè)或第二個(gè)道次時(shí)，進(jìn)行內(nèi)鉸單邊0～0.8mm；在軋制最后1或2個(gè)道次前必須堿洗和酸洗或酸洗后水洗將氧化皮及缺陷全部修掉，再進(jìn)行軋制，軋制道次數(shù)為1-16(即軋制道次最少一個(gè)道次就出成品，最慢十六個(gè)道次出成品)，軋制完成后的成品采用氧化退火或真空退火，氧化退火溫度為600～900℃保溫1～3小時(shí)；真空退火溫度為600～900℃保溫1～3小時(shí)，退火后的成品則要再進(jìn)行堿洗和酸洗或酸洗后水洗，獲得產(chǎn)成品。

此產(chǎn)品鈦合金(TC4)冷軋管性能中的抗拉強(qiáng)度(Rm)在正常熱處理和固溶時(shí)效后可達(dá)(895～1300)MPa，延伸率在(8～25)％，其金相組織均勻，可以達(dá)到消除應(yīng)力退火和完全再結(jié)晶退火的兩種金相組織。此鈦合金(TC4)產(chǎn)品冷軋管表面質(zhì)量好，表面光亮，其表面無(wú)褶皺等缺陷。

所述潤(rùn)滑劑為石蠟、二硫化鉬或二硫化鉬鋰基潤(rùn)滑脂。

在冷軋此鈦合金管材過(guò)程中，所述軋制道次數(shù)通常為1-16；也可能為一次，在軋制道次為一個(gè)道次就出成品時(shí)，首先將管坯或半成品管進(jìn)行氧化退火，退火溫度為600～900℃保溫1～3小時(shí)，退火后堿洗和酸洗或酸洗后水洗，將氧化皮及缺陷全部修掉，管坯或半成品管內(nèi)外表面添加潤(rùn)滑劑，然后進(jìn)行軋制，軋制變形量為15％～65％，軋制速度為20～90次/分；在軋制時(shí)，進(jìn)行內(nèi)鉸單邊0～0.8mm；軋制完成后的成品采用氧化退火或真空退火，氧化退火溫度為600～900℃保溫1～3小時(shí)；真空退火溫度為600～900℃保溫1～3小時(shí)；退火后的成品則要再進(jìn)行堿洗和酸洗或酸洗后水洗，獲得產(chǎn)成品。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下的有益效果：

1.強(qiáng)度高、耐腐蝕：本發(fā)明鈦合金TC4冷軋管強(qiáng)度(Rm)(895～1300MPa)比與TC4成份相近的TA18管(620MPa)高，耐腐蝕性也遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)TA18管。

2.降低成本，縮短生產(chǎn)周期：現(xiàn)有鈦合金管生產(chǎn)工藝每道軋制后都要進(jìn)行真空退火，而本發(fā)明的鈦合金TC4冷軋管材生產(chǎn)工藝每道軋制后都進(jìn)行氧化(非真空)退火，這樣既降低了電耗成本也縮短了生產(chǎn)周期。

3.成品率高，質(zhì)量好，性能優(yōu)：本發(fā)明TC4冷軋管比棒材掏孔管成品率高，TC4冷軋管利用穿孔管坯進(jìn)行軋制，損耗小，成品率高，而棒材掏孔管則需要掏出很多屑廢品，損耗大，成品率低，棒材掏孔管只是棒材的質(zhì)量和性能，而TC4冷軋管是在棒材的基礎(chǔ)上進(jìn)行深加工的，則棒材掏孔管的質(zhì)量、性能遠(yuǎn)不及TC4冷軋管的質(zhì)量、性能。