[發(fā)明專利]TC4鈦合金厚壁管材的加工方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410106084.7
• 申請日: 2014-03-20
• 公開（公告）號: CN103894441A
• 公開（公告）日: 2014-07-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王勇根;王勇錦
• 申請（專利權(quán)）人: 寶雞拓普達鈦業(yè)有限責任公司
• 主分類號: B21C37/06
• 分類號: B21C37/06;B21J5/00
• 代理公司: 西安弘理專利事務(wù)所 61214
• 代理人: 羅笛

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明合金材料鍛造加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種TC4鈦合金厚壁管材的加工方法。

背景技術(shù)

鈦金屬冶煉和加工技術(shù)難度高、工序流程復雜，目前世界上僅有美國、俄羅斯、日本和中國等四個地區(qū)掌握完整的鈦材工業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)。在國家發(fā)改委、工信部等部門聯(lián)合編制的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)“十二五”規(guī)劃中，已經(jīng)將鈦材列入重點扶持的新材料品種。

按照鈦行業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃要求，鈦材用海綿鈦的產(chǎn)能將控制在10萬噸/年以內(nèi)。根據(jù)這一要求，“十二五”期間，我國將重點發(fā)展的項目包括鈦及鈦合金先進加工技術(shù)開發(fā)、鈦及鈦合金的新應(yīng)用開發(fā)、大型先進鈦冶煉加工專用設(shè)備的開發(fā)等。因此該項目的建設(shè)符合國家相關(guān)政策要求。

西部地區(qū)管材的傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)模式，是用軋機軋制生產(chǎn)，受設(shè)備參數(shù)、軋制孔型及變形方式對合金成型的影響等因素的限制，生產(chǎn)的合金管材品種單一，規(guī)格跨度小，效率低，周期長。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種TC4鈦合金厚壁管材的加工方法，解決了現(xiàn)有軋制加工方法得到的管材規(guī)格跨度小、效率低的問題。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，TC4鈦合金厚壁管材的加工方法，具體按照以下步驟實施：

步驟1，加熱：

采用電爐加熱，將選定的鈦合金管坯加熱至900℃～1000℃后保溫30～150min；

步驟2，鍛造：

將步驟1加熱的的管坯，用精鍛機鍛造，鍛比為0.5～1.5，終鍛溫度750℃，總鍛比不小于2.0；

步驟3，熱處理：

將步驟2鍛造后的管材加熱至700℃～800℃，保溫1～3h，然后在20秒以內(nèi)將管材取出放進風扇區(qū)進行風冷卻；

步驟4，矯直：

將步驟3熱處理的管材，在七輥矯直機上進行矯直，平直度不大于2mm/m，即得到TC4鈦合金厚壁管材。

本發(fā)明的特點還在于，

步驟1中鈦合金管坯的外徑為140～220mm，內(nèi)徑為70～120mm。

本發(fā)明的有益效果是，本發(fā)明TC4鈦合金厚壁管材的加工方法，采用徑向鍛造的方法代替現(xiàn)有軋制的方法，加工時合理選擇加熱和鍛造溫度，匹配鍛造壓下量、送盡量等參數(shù)，增加金屬的橫向變形，控制α+β兩相區(qū)鍛造的總鍛比，從而獲得組織和性能均勻一致、超聲波探傷雜波水平高、外徑Φ90～150mm，壁厚10～30mm，長度1000～5000mm的TC4鈦合金厚壁管材，填補大規(guī)格TC4鈦合金厚壁管材生產(chǎn)空白。

附圖說明

圖1是實施例1加工得到的TC4鈦合金厚壁管材的高倍顯微組織圖；

圖2是實施例2加工得到的TC4鈦合金厚壁管材的高倍顯微組織圖；

圖3是實施例3加工得到的TC4鈦合金厚壁管材的高倍顯微組織圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明進行詳細說明。

本發(fā)明TC4鈦合金厚壁管材的加工方法，具體按照以下步驟實施：

步驟1，選用外徑為140～220mm，內(nèi)徑為70～120mm的鈦合金管坯；

步驟2，加熱：

采用電爐加熱，將選定的鈦合金管坯加熱至900℃～1000℃后保溫30～150min；

步驟3，鍛造：

將步驟2加熱的的管坯，用精鍛機鍛造，鍛比為0.5～1.5，終鍛溫度750℃，總鍛比不小于2.0；

步驟4，熱處理：

將步驟3鍛造后的管材加熱至700℃～800℃，保溫1～3h，然后在20秒以內(nèi)將管材取出放進風扇區(qū)進行風冷卻；

步驟5，矯直：

將步驟4熱處理的管材，在七輥矯直機上進行矯直，平直度不大于2mm/m，即得到TC4鈦合金厚壁管材。

本發(fā)明TC4鈦合金厚壁管材的加工方法，采用徑向鍛造的方法代替現(xiàn)有軋制的方法，加工時合理選擇加熱和鍛造溫度，匹配鍛造壓下量、送盡量等參數(shù)，增加金屬的橫向變形，控制α+β兩相區(qū)鍛造的總鍛比，從而獲得組織和性能均勻一致、超聲波探傷雜波水平高、外徑Φ90～150mm，壁厚10～30mm，長度1000～5000mm的TC4鈦合金厚壁管材，填補大規(guī)格TC4鈦合金厚壁管材生產(chǎn)空白。

實施例1

實施例1加工的材料為錠號534-20130121的鈦合金管坯，外徑為Φ220mm，內(nèi)徑為Φ120mm。按本發(fā)明的加工方法，經(jīng)過鍛造和熱處理，生產(chǎn)出外徑為Φ150mm，內(nèi)徑為Φ100mm管材。

步驟1加熱：采用電爐加熱，將選定的鈦合金管坯加熱至980℃后，保溫90分鐘出爐鍛造；