[發(fā)明專利]一種鈦管材的制造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210090616.3
• 申請(qǐng)日: 2012-03-30
• 公開（公告）號(hào): CN102615138A
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊英麗;郭荻子;羅媛媛;趙恒章;趙彬;蘇航標(biāo);吳金平;盧亞鋒;贠鵬飛;邢健
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西北有色金屬研究院
• 主分類號(hào): B21C37/06
• 分類號(hào): B21C37/06
• 代理公司: 西安創(chuàng)知專利事務(wù)所 61213
• 代理人: 譚文琰

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于有色金屬材料加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種鈦管材的制造方法。

背景技術(shù)

隨著我國航空工業(yè)的飛躍發(fā)展及大飛機(jī)項(xiàng)目的啟動(dòng)，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的性能及減重提出了更高的要求。鈦及鈦合金因其比強(qiáng)度高、耐蝕性優(yōu)異、焊接性能好，并具有良好的冷熱加工及成形性能，成為航空航天發(fā)動(dòng)機(jī)中各種潤滑及燃油管路系統(tǒng)的首選用材。受發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)限制，其管路用材規(guī)格通常小于Φ20mm，且需在空間進(jìn)行多向復(fù)雜的排布及結(jié)構(gòu)聯(lián)接，對(duì)管材的擴(kuò)口、壓扁、彎曲等冷成形工藝性能提出了很高的要求，如Φ6mm規(guī)格純鈦管材的擴(kuò)口率要求達(dá)60％以上。

目前我國航空航天發(fā)動(dòng)機(jī)用鈦管材已進(jìn)行了20多年的研究，雖然能夠?qū)崿F(xiàn)成品管材制備，但無法滿足高工藝性能管材批量生產(chǎn)的要求，存在著生產(chǎn)工藝穩(wěn)定性、不同批次產(chǎn)品性能一致性差、成品率低，制備出的鈦管材進(jìn)行擴(kuò)口、壓扁等工藝性能考核時(shí)易開裂，后續(xù)冷成形性能不穩(wěn)定等問題，無法滿足使用要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種力學(xué)性能優(yōu)異，擴(kuò)口率和壓扁結(jié)果均符合國家標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)規(guī)定的鈦管材的制造方法。該方法通過控制成品道次的軋制相對(duì)減壁量和相對(duì)減徑量的比值，并結(jié)合常規(guī)真空熱處理工藝，既實(shí)現(xiàn)了控制成品管材織構(gòu)的目的，同時(shí)又提高了表面質(zhì)量，使制備的管材成品率及冷成形工藝性能得到大幅度提高。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種鈦管材的制造方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

步驟一、對(duì)鈦管坯進(jìn)行1～2道次的常規(guī)開坯軋制，每軋制完一次對(duì)軋制后的鈦管坯依次進(jìn)行常規(guī)除油處理、常規(guī)酸洗處理和常規(guī)真空熱處理，得到半成品管材；

步驟二、將步驟一中所述半成品管材矯直后切去頭尾，然后鏜孔、刮修去除內(nèi)外表面缺陷；

步驟三、采用多輥軋機(jī)對(duì)步驟二中經(jīng)鏜孔、刮修后的半成品管材進(jìn)行1～4道次的軋制，每軋制完1～2道次后對(duì)經(jīng)軋制的半成品管材依次進(jìn)行常規(guī)除油處理、常規(guī)酸洗處理和常規(guī)真空熱處理；所述軋制過程中控制每道次的相對(duì)減壁量與相對(duì)減徑量的比值為1.0～2.9；所述軋制過程中控制火次軋制變形率為40％～69％，其中火次是指：首次真空熱處理之前為一火次，兩次真空熱處理之間為一火次；

步驟四、對(duì)步驟三中經(jīng)軋制后的半成品管材進(jìn)行矯直，然后切去頭尾，得到外徑為6mm～20mm，壁厚與外徑之比為0.05～0.125的鈦管材。

上述的一種鈦管材的制造方法，步驟一中所述鈦管坯為純鈦管坯或近α型鈦合金管坯。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、本發(fā)明采用常規(guī)開坯軋制，使管坯晶粒得到了充分破碎，變形金屬充分流動(dòng)全部參與變形，使管材生產(chǎn)系列工序縮短，成本降低。

2、本發(fā)明通過控制成品火次軋制變形率(首次真空熱處理之前的軋制變形率和兩次真空熱處理之間的軋制變形率)為40％～69％，保證了管材的組織及力學(xué)性能均勻一致，進(jìn)一步減少了工序、降低了成本。

3、本發(fā)明通過控制成品道次的軋制相對(duì)減壁量和相對(duì)減徑量的比值，并結(jié)合常規(guī)真空熱處理工藝，既實(shí)現(xiàn)了控制成品管材織構(gòu)的目的，同時(shí)又提高了表面質(zhì)量，使制備的管材成品率及冷成形工藝性能得到大幅度提高。

4、采用本發(fā)明的方法制造的鈦管材力學(xué)性能優(yōu)異，管材具有軸向退火織構(gòu)，徑向-切向平面具有較強(qiáng)的周向(0002)織構(gòu)，其擴(kuò)口率和壓扁結(jié)果均符合國家標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)規(guī)定。

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例1制造的Φ20×1.0mm規(guī)格TA2純鈦管材的徑向-切向(RD-TD)面的不完整極圖。

圖2為本發(fā)明實(shí)施例1制造的Φ20×1.0mm規(guī)格TA2純鈦管材的軸向-切向(AD-TD)面的(0002)不完整極圖。

圖3為本發(fā)明實(shí)施例2制造的Φ12×1.25mm規(guī)格TA18鈦合金管材徑向-切向(RD-TD)面的不完整極圖。

圖4為本發(fā)明實(shí)施例2制造的Φ12×1.25mm規(guī)格TA18鈦合金管材軸向-切向(AD-TD)面的(0002)不完整極圖。

圖5為本發(fā)明實(shí)施例3制造的Φ6×0.75mm規(guī)格TA0純鈦管材徑向-切向(RD-TD)面的不完整極圖。

圖6為本發(fā)明實(shí)施例3制造的Φ6×0.75mm規(guī)格TA0純鈦管材軸向-切向(AD-TD)面的(0002)不完整極圖。

圖7為本發(fā)明實(shí)施例4制造的Φ6×1mm規(guī)格TA7鈦合金管材徑向-切向(RD-TD)面的不完整極圖。