[發(fā)明專利]一種TA19鈦合金大規(guī)格棒材的制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210438809.3
• 申請日: 2012-11-06
• 公開（公告）號: CN102925650A
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李進(jìn)元;李維;吳華;侯鵬;蒲宣;張智;王宏權(quán);郭征;李楠
• 申請（專利權(quán)）人: 西部鈦業(yè)有限責(zé)任公司
• 主分類號: C21D8/06
• 分類號: C21D8/06;C22F1/18
• 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)明屬于鈦合金棒材制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種TA19鈦合金大規(guī)格棒材的制備方法。

背景技術(shù)

TA19鈦合金是一種Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo系近α鈦合金，含有α穩(wěn)定元素Al，中性元素Sn和Zr，同晶型β穩(wěn)定元素Mo，共析型β穩(wěn)定元素Si。TA19鈦合金主要用于制造航空發(fā)動機(jī)的壓氣機(jī)機(jī)匣和飛機(jī)蒙皮等零件，最高長期工作溫度為500℃。

截止目前，通過常規(guī)鍛造加工生產(chǎn)TA19鈦合金大規(guī)格棒材困難很大，存在的主要問題就是在鍛造過程中TA19鈦合金易出現(xiàn)嚴(yán)重的開裂，鍛透性差，組織不均勻，從而導(dǎo)致打磨量大，生產(chǎn)周期長，性能不穩(wěn)定，成材率低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種制備工藝簡單，易實現(xiàn)工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)的TA19鈦合金大規(guī)格棒材的制備方法。采用該方法制備的TA19鈦合金大規(guī)格棒材成材率高，表面質(zhì)量良好，組織均勻，綜合性能優(yōu)良。

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TA19鈦合金大規(guī)格棒材的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

步驟一、將直徑為640mm～720mm的TA19鈦合金鑄錠扒皮后切去冒口和錠底，然后采用打磨的方法去除表面缺陷；

步驟二、采用油壓機(jī)將步驟一中去除表面缺陷的TA19鈦合金鑄錠在始鍛溫度為β相轉(zhuǎn)變溫度以上100℃～150℃的條件下進(jìn)行一火次的第一鐓拔鍛造，空冷至20℃室溫后采用打磨的方法去除表面缺陷，得到第一鍛坯；所述第一鐓拔鍛造的鍛比為4.2～5.4；

步驟三、采用油壓機(jī)將步驟二中所述第一鍛坯在始鍛溫度為β相轉(zhuǎn)變溫度以上40℃～90℃的條件下進(jìn)行2～3火次的第二鐓拔鍛造，空冷至20℃室溫后采用打磨的方法去除表面缺陷，得到第二鍛坯；每火次第二鐓拔鍛造的鍛比均為4.2～4.8；

步驟四、采用油壓機(jī)將步驟三中所述第二鍛坯在始鍛溫度為β相轉(zhuǎn)變溫度以上10℃～30℃的條件下進(jìn)行2～3火次的第三鐓拔鍛造，空冷至20℃室溫后采用打磨的方法去除表面缺陷，得到第三鍛坯；每火次第三鐓拔鍛造的鍛比均為2.8～3.6；

步驟五、采用油壓機(jī)將步驟四中所述第三鍛坯在始鍛溫度為β相轉(zhuǎn)變溫度以下10℃～30℃的條件下進(jìn)行一火次的拔長鍛造，空冷至20℃室溫后采用打磨的方法去除表面缺陷，得到第四鍛坯；所述拔長鍛造的累計變形量為50%～70%；

步驟六、采用油壓機(jī)將步驟五中所述第四鍛坯在始鍛溫度為β相轉(zhuǎn)變溫度以下20℃～40℃的條件下進(jìn)行一火次的成形鍛造，空冷至20℃室溫后得到直徑為200mm～300mm，長度為2000mm～3000mm的TA19鈦合金大規(guī)格棒材；所述成形鍛造的累計變形量為20%～40%。

上述的一種TA19鈦合金大規(guī)格棒材的制備方法，其特征在于，步驟一中所述TA19鈦合金鑄錠由TA19鈦合金自耗電極經(jīng)三次真空自耗電弧熔煉后得到。

上述的一種TA19鈦合金大規(guī)格棒材的制備方法，其特征在于，步驟二中所述第一鐓拔鍛造的終鍛溫度不低于850℃。

上述的一種TA19鈦合金大規(guī)格棒材的制備方法，其特征在于，步驟三中每火次第二鐓拔鍛造的終鍛溫度與步驟四中每火次第三鐓拔鍛造的終鍛溫度均不低于800℃。

上述的一種TA19鈦合金大規(guī)格棒材的制備方法，其特征在于，步驟五中所述拔長鍛造的終鍛溫度不低于800℃。

上述的一種TA19鈦合金大規(guī)格棒材的制備方法，其特征在于，步驟六中所述成形鍛造的終鍛溫度不低于800℃。

上述的一種TA19鈦合金大規(guī)格棒材的制備方法，其特征在于，步驟二至六中所述油壓機(jī)的額定壓力均為2500T～4500T。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點：

1、本發(fā)明制備工藝簡單，易實現(xiàn)工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)，產(chǎn)品穩(wěn)定性好，綜合性能優(yōu)良。

2、本發(fā)明采用額定壓力為2500噸～4500噸的大噸位油壓機(jī)進(jìn)行鍛造加工，并在始鍛溫度為β相轉(zhuǎn)變溫度以上的條件下進(jìn)行多火次的鐓拔鍛造，使TA19鈦合金的晶粒得到充分破碎，所制備TA19鈦合金大規(guī)格棒材的表面質(zhì)量良好，組織均勻，無粗晶等異常組織存在。

3、采用本發(fā)明制備的TA19鈦合金大規(guī)格棒材的低倍組織依據(jù)國家軍用標(biāo)準(zhǔn)“GJB?2220-1994”圖1評級為B2～B3級，滿足企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)要求中B?1～B8級的評級規(guī)定。