[發明專利]一種TC11鈦合金小孔徑厚壁筒形件的制備方法

有效

• 申請號: 201310036084.X
• 申請日: 2013-01-30
• 公開（公告）號: CN103071743A
• 公開（公告）日: 2013-05-01
• 發明（設計）人: 吳華;李維;侯鵬;李進元;楊建朝;李長亮;肖建軍;張清;舒瀅;李楠
• 申請（專利權）人: 西部鈦業有限責任公司
• 主分類號: B21J5/00
• 分類號: B21J5/00;B21J1/00;C22F1/18
• 代理公司: 西安創知專利事務所 61213
• 代理人: 譚文琰

1.一種TC11鈦合金小孔徑厚壁筒形件的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

步驟一、切除TC11鈦合金鑄錠的冒口和錠底，并去除TC11鈦合金鑄錠的表面缺陷；所述TC11鈦合金鑄錠的截面為直徑為640mm~720mm的圓形；

步驟二、采用鍛造壓力機將步驟一中去除表面缺陷后的TC11鈦合金鑄錠進行開坯鍛造，空冷后得到初級鍛坯；所述開坯鍛造采用軸向拔長的鍛造方式，共分兩火次完成，每火次開坯鍛造的始鍛溫度均為β相變點以上100℃~150℃，所述初級鍛坯的截面為邊長為300mm~400mm的正方形；

步驟三、采用鍛造壓力機將步驟二中所述初級鍛坯進行中間鍛造，水冷后得到中間鍛坯；所述中間鍛造共分3~5火次完成，每火次中間鍛造的始鍛溫度均為β相變點以下10℃~30℃，其中最后一火次的中間鍛造采用倒棱滾圓的鍛造方式，其余各火次的中間鍛造均采用軸向拔長至扁方的鍛造方式，所述中間鍛坯的截面為直徑為180mm~300mm的圓形；

步驟四、將步驟三中所述中間鍛坯鋸切下料，然后采用鍛造壓力機將鋸切下料后的中間鍛坯進行成形鍛造，最后將成形鍛造后的中間鍛坯依次進行沖孔處理和整形處理，水冷后得到半成品筒形件；所述成形鍛造采用軸向鐓粗的鍛造方式，共分1~3火次完成，每火次成形鍛造的始鍛溫度均為β相變點以下30℃~50℃，所述半成品筒形件的截面為內徑為80mm~100mm，外徑為400mm~420mm的圓環形，所述半成品筒形件的高度為400mm~450mm；

步驟五、將步驟四中所述半成品筒形件置于退火爐中進行退火處理，得到TC11鈦合金小孔徑厚壁筒形件；所述TC11鈦合金小孔徑厚壁筒形件的截面為內徑為80mm~100mm，外徑為400mm~420mm的圓環形，所述TC11鈦合金小孔徑厚壁筒形件的高度為400mm~450mm，所述TC11鈦合金小孔徑厚壁筒形件的壁厚為160mm。

2.根據權利要求1所述的一種TC11鈦合金小孔徑厚壁筒形件的制備方法，其特征在于，步驟一中所述TC11鈦合金鑄錠由TC11鈦合金自耗電極經3次真空自耗電弧熔煉得到，所述TC11鈦合金鑄錠中鋁的質量百分含量為6.3%~7.0%，鉬的質量百分含量為3.0%~3.8%，鋯的質量百分含量為1.2%~2.0%，硅的質量百分含量為0.25%~0.35%，氧的質量百分含量為0.10%~0.12%，鐵的質量百分含量為0.12%~0.20%，余量為鈦和不可避免的雜質。

3.根據權利要求1所述的一種TC11鈦合金小孔徑厚壁筒形件的制備方法，其特征在于，步驟二中每火次開坯鍛造的鍛造比均為1.595~1.89，每火次開坯鍛造的終鍛溫度均不低于800℃。

4.根據權利要求1所述的一種TC11鈦合金小孔徑厚壁筒形件的制備方法，其特征在于，步驟三中最后一火次中間鍛造的鍛造比為1.7，其余各火次中間鍛造的鍛造比均為2.5，相鄰兩火次的中間鍛造之間均對初級鍛坯進行表面修磨處理。

5.根據權利要求1所述的一種TC11鈦合金小孔徑厚壁筒形件的制備方法，其特征在于，步驟三中所述中間鍛造的應變速率為0.12s^-1~0.16s^-1，每火次中間鍛造的終鍛溫度均不低于800℃。

6.根據權利要求1所述的一種TC11鈦合金小孔徑厚壁筒形件的制備方法，其特征在于，步驟四中每火次成形鍛造的鍛造比均為1.75~2.15，相鄰兩火次的成形鍛造之間均對中間鍛坯進行表面修磨處理。

7.根據權利要求1所述的一種TC11鈦合金小孔徑厚壁筒形件的制備方法，其特征在于，步驟四中所述成形鍛造的應變速率為0.06s^-1~0.12s^-1，每火次成形鍛造的終鍛溫度均不低于800℃。

8.根據權利要求1所述的一種TC11鈦合金小孔徑厚壁筒形件的制備方法，其特征在于，步驟二至四中所述鍛造壓力機的額定壓力均為1700噸~2100噸。

9.根據權利要求1所述的一種TC11鈦合金小孔徑厚壁筒形件的制備方法，其特征在于，步驟五中所述退火處理采用雙重退火制度，具體為：首先將半成品筒形件在溫度為950℃~980℃的條件下保溫2h后以2℃/min~4℃/min的冷卻速率降溫至20℃室溫，然后在溫度為530℃~580℃的條件下保溫4h~8h后空冷。