[發明專利]一種TC2鈦合金大規格板坯的制備方法

有效

• 申請號: 201110414006.X
• 申請日: 2011-12-10
• 公開（公告）號: CN102418061A
• 公開（公告）日: 2012-04-18
• 發明（設計）人: 王興;李維;謝英杰;李進元;蒲宣;舒瀅;吳華;鄧超;王蕊寧;曲恒磊;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;C21D8/02
• 代理公司: 西安創知專利事務所 61213
• 代理人: 譚文琰

技術領域

本發明屬于鈦合金板坯制備技術領域，具體涉及一種TC2鈦合金大規格板坯的制備方法。

背景技術

鈦及鈦合金具有質輕、高比強度、耐蝕等優點，在航空、航天、船舶、兵器結構件中占有重要地位。隨著全球鈦及鈦合金制備加工技術的不斷發展，鈦合金越來越多地應用于航空、航天、艦船、汽車、生物醫療、化工等行業。

TC2鈦合金板用作國產超音速飛機零件是采用冷變形成型的，隨著國內主力戰機的升級換代，對TC2鈦合金大規格板材的要求日益增強，對其各種力學性能和成形性能也提出了越來越高的要求。

制備出高質量的大規格板坯是成功制備TC2鈦合金大規格板材的關鍵。目前通過普通鍛造加工方法制備出高質量TC2鈦合金大規格板坯困難很大，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，組織不均勻，產品性能指標不穩定，合格率較低，因此普通鍛造方法已不適用于大規格TC2鈦合金板坯的制備。

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，提供一種方法簡單，易實現工業化生產的TC2鈦合金大規格板坯的制備方法。采用該方法制備的TC2鈦合金板坯表面質量良好，組織均勻，產品內部缺陷少，產品穩定性好，產品合格率大大提高。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：一種TC2鈦合金大規格板坯的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

步驟一、切去TC2鈦合金鑄錠的冒口和錠底，除去鑄錠表皮氣孔；

步驟二、將步驟一中除去表皮氣孔的TC2鈦合金鑄錠在始鍛溫度為TC2鈦合金β相變點之上50℃～70℃，終鍛溫度不低于800℃的條件下開坯鍛造一火次，空冷至室溫，得到坯料；

步驟三、將步驟二中所述坯料在始鍛溫度為TC2鈦合金β相變點之下30℃～40℃，終鍛溫度不低于800℃的條件下鍛造一火次，空冷至室溫得到方坯；

步驟四、將步驟三中所述方坯在始鍛溫度為TC2鈦合金β相變點之下50℃～70℃，終鍛溫度不低于800℃的條件下倒棱拔長鍛造一火次，空冷至室溫得到板坯；

步驟五、對步驟四中空冷后的板坯的各面進行拋光，以消除鍛造過程中由于溫降在板坯表面產生的缺陷，得到長度不小于1240mm，寬度不小于950mm的TC2鈦合金大規格板坯。

上述的一種TC2鈦合金大規格板坯的制備方法，步驟二中所述開坯鍛造之前，將TC2鈦合金鑄錠置于溫度為750℃～800℃的高溫爐內，待爐內溫度達到800℃時保溫30min～90min，然后以1℃/min～2℃/min的升溫速率升溫至始鍛溫度并保溫230min～290min。

上述的一種TC2鈦合金大規格板坯的制備方法，步驟二中所述開坯鍛造過程中將鑄錠反復鐓粗和拔長2～3次，每次鐓粗和拔長的累積變形量不小于60％。

上述的一種TC2鈦合金大規格板坯的制備方法，步驟三中所述鍛造之前，將坯料置于溫度為750℃～800℃的高溫爐內，待爐內溫度達到800℃時保溫30min～90min，然后以1℃/min～2℃/min的升溫速率升溫至始鍛溫度并保溫250min～310min。

上述的一種TC2鈦合金大規格板坯的制備方法，步驟三中所述鍛造過程中將鑄錠反復鐓粗和拔長2～3次，每次鐓粗和拔長的累積變形量不小于60％。

上述的一種TC2鈦合金大規格板坯的制備方法，步驟四中所述鍛造過程中將方坯倒棱和拔長鍛造1次，鍛造的變形量不小于60％。

本發明與現有技術相比具有以下優點：

1、本發明方法簡單，易實現工業化生產。

2、本發明采用反復鐓粗、拔長鍛造結合進行，同時利用大噸位快鍛機采用低溫大壓下方法使鈦合金的晶粒得到充分破碎，獲得的板坯組織細小均勻。

3、采用本發明的方法制備的TC2鈦合金板坯表面質量良好，組織均勻，產品內部缺陷少，產品穩定性好，產品合格率大大提高。

4、本發明采用階段升溫和保溫的方式，使鑄錠和大規格坯料加熱均勻，更利于后期鍛造。

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

127mm×950mm×1590mm?TC2鈦合金板坯的制備：

步驟一、選擇尺寸為Φ420mm的TC2鈦合金鑄錠，切去鑄錠的冒口和錠底，除去鑄錠表皮氣孔，得到Φ420mm×1395mm的TC2鈦合金鑄錠；