[發明專利]一種TC25兩相鈦合金大規格棒材的制備方法

有效

• 申請號: 201110166100.8
• 申請日: 2011-06-20
• 公開（公告）號: CN102230145A
• 公開（公告）日: 2011-11-02
• 發明（設計）人: 黃張洪;曲恒磊;舒瀅;鄧超;吳華;李維;楊建朝
• 申請（專利權）人: 西部鈦業有限責任公司
• 主分類號: C22F1/18
• 分類號: C22F1/18
• 代理公司: 西安創知專利事務所 61213
• 代理人: 譚文琰

技術領域

本發明屬于鈦合金棒材制備技術領域，具體涉及一種TC25兩相鈦合金大規格棒材的制備方法。

背景技術

隨著航空、航天及船舶等工業技術的發展，對熱強型TC25兩相鈦合金大規格棒材的要求日益增強，而開坯及后續鍛造過程是成功制備TC25兩相鈦合金大規格棒材的關鍵。目前通過普通鍛造加工方法生產困難很大，主要不足之處是材料加工經常出現較多的開裂，內裂等缺陷，產品性能指標不穩定，成材率低，因此普通鍛造方法已不適用于大規格(直徑Φ≥200mm)TC25兩相鈦合金棒材的制備。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于針對上述現有技術的不足，提供一種工藝簡單，制備過程中開裂少，成品內部缺陷少的TC25兩相鈦合金大規格棒材的制備方法。采用該方法制備的TC25鈦合金棒材的直徑Φ≥200mm，室溫拉伸強度為1020MPa～1080MPa，屈服強度為920MPa～980MPa，延伸率大于12％，斷面收縮率大于30％，硬度(HB)為3.2～3.5，500℃拉伸強度為760MPa～820MPa，550℃拉伸強度為720MPa～780MPa。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：一種TC25兩相鈦合金大規格棒材的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

(1)切去TC25兩相鈦合金鑄錠冒口和錠底，除去鑄錠表皮氣孔；

(2)用油壓機或水壓機將步驟(1)中除去表皮氣孔后的鑄錠開坯鍛造兩火次得到鍛坯，第一火次的始鍛溫度為鑄錠β相變點之上50℃～150℃，第二火次的始鍛溫度為鑄錠β相變點之上50℃～100℃，兩火次的終鍛溫度均不低于850℃，兩火次的累積變形量為80％以上；

(3)將步驟(2)中所述鍛坯空冷至室溫，然后將鍛坯表面的裂紋打磨干凈，將打磨后的鍛坯在始鍛溫度為鑄錠β相變點之上30℃～40℃的條件下反復鐓粗和拔長鍛造2～3次，終鍛溫度不低于850℃，鍛造累積變形量為80％以上；

(4)將步驟(3)中經反復鐓粗和拔長鍛造后的鍛坯空冷至室溫，然后將鍛坯表面的裂紋打磨干凈，將打磨后的鍛坯在始鍛溫度為鑄錠β相變點之下30℃～40℃的條件下反復鐓粗和拔長鍛造2～3次，終鍛溫度不低于850℃，鍛造累積變形量為80％以上；

(5)重復步驟(4)一次，得到坯料；

(6)將步驟(5)中所述坯料空冷至室溫，然后將坯料表面的裂紋打磨干凈，將打磨后的坯料在始鍛溫度為鑄錠β相變點之下30℃～40℃的條件下反復倒棱滾圓鍛造2次，終鍛溫度不低于850℃，鍛造累積變形量為60％以上；

(7)重復步驟(6)一次，空冷至室溫得到直徑Φ≥200mm的TC25兩相鈦合金大規格棒材。

本發明與現有技術相比具有以下優點：

1、本發明工藝簡單，不需要特殊設備，加工成本低，制備過程中開裂少，成品內部缺陷少，易實現工業化生產。

2、采用本發明方法生產的TC25兩相鈦合金大規格棒材內部缺陷少，安全性高，產品穩定性好，產品成材率比現有技術至少提高了15個百分點，生產的棒材可用作航空發動機壓氣機等零件。

3、采用本發明方法生產的TC25兩相鈦合金大規格棒材的室溫拉伸強度為1020MPa～1080MPa，屈服強度為920MPa～980MPa，延伸率大于12％，斷面收縮率大于30％，硬度(HB)為3.2～3.5，500℃拉伸強度為760MPa～820MPa，550℃拉伸強度為720MPa～780MPa。

下面通過實施例，對本發明的技術方案做進一步的詳細描述。

具體實施方式

實施例1

(1)采用直徑Φ700mm的TC25(Ti-6.7Al-1.5Sn-4Zr-2Mo-1W-0.15Si)兩相鈦合金鑄錠，切去鑄錠冒口和錠底，除去鑄錠表皮氣孔；

(2)用2500噸油壓機將步驟(1)中除去表皮氣孔后的鑄錠開坯鍛造兩火次得到鍛坯，第一火次的始鍛溫度為鑄錠β相變點之上150℃，第二火次的始鍛溫度為鑄錠β相變點之上100℃，兩火次的終鍛溫度均為900℃，兩火次的累積變形量為80％；

(3)將步驟(2)中所述鍛坯空冷至室溫，然后將鍛坯表面的裂紋打磨干凈，將打磨后的鍛坯在始鍛溫度為鑄錠β相變點之上30℃的條件下反復鐓粗和拔長鍛造2次，終鍛溫度為900℃，鍛造累積變形量為120％；