[發明專利]一種TC4鈦合金無縫管及其生產方法

有效

• 申請號: 201410127002.7
• 申請日: 2014-03-31
• 公開（公告）號: CN103934269A
• 公開（公告）日: 2014-07-23
• 發明（設計）人: 鄒友富;成海濤;邊華川;郭元蓉;黃英;劉昊;李銀;馮慶;張凱之;劉波;曾理;江健;程震;任濤;來得志;李棟
• 申請（專利權）人: 攀鋼集團成都鋼釩有限公司
• 主分類號: B21B23/00
• 分類號: B21B23/00;B21B37/74
• 代理公司: 北京銘碩知識產權代理有限公司 11286
• 代理人: 邢偉;譚昌馳

技術領域

本發明屬于鈦合金無縫管生產技術領域，具體來講，涉及一種TC4鈦合金無縫管及其生產方法。

背景技術

一般來講，TC4合金性能成熟穩定，是目前應用最廣泛的鈦合金，約占鈦合金用量的60%以上。TC4鈦合金無縫管的生產方法主要有擠壓成型、棒材鉆鏜孔和斜軋穿孔后冷軋冷拔等。擠壓成型生產方法成材率低，尺寸精度差，生產成本高；棒材鉆鏜孔的生產方法尺寸精度較好，但加工成本高，成材率低，尤其是大口徑薄壁管；斜軋穿孔后冷軋冷拔的生產方法雖然成材率較高，但該合金常溫下強度高、塑性差，冷軋冷拔變形抗力大，需要多道次反復退火，生產效率低、生產成本高。

發明內容

本發明的目的在于解決現有技術存在的上述不足中的至少一項。

例如，本發明的目的之一在于提供一種能夠適合于生產TC4鈦合金無縫管的生產方法。

本發明的一方面提供了一種TC4鈦合金無縫管的生產方法。所述方法包括依次進行的以下步驟：在環形加熱爐中加熱TC4鈦合金的圓坯料至920～980℃，其中，控制環形加熱爐處于弱氧化性性氣氛，爐內殘氧量的體積濃度控制為2～5%；對圓坯料進行在線熱定心；進行斜軋穿孔，并控制總直徑壓下率為9～16%，控制頂前壓下率為2.5～11%，控制橢圓度系數為1.13～1.20，控制穿孔速度為0.2～0.5m/s；進行精密斜軋，形成荒管，其中，控制總直徑壓下率為12～18%，控制橢圓度系數為1.08～1.15，控制軋管速度為0.3～0.4m/s，控制精密斜軋的入口溫度為850～920℃；將精密斜軋所得荒管的溫度控制為860～940℃，定徑形成成品光管，定徑時控制單機架減徑率為1.7～2.6%，控制定徑速度為0.4～0.8m/s；空冷，精整得到TC4鈦合金無縫管。

本發明的另一方面提供了一種TC4鈦合金無縫管。所述TC4鈦合金無縫管采用如上所述的生產方法制得，其屈服強度達到770～960MPa，抗張強度≥880MPa，延伸率≥12%，符合API標準中P110鋼級的要求。

與現有技術相比，本發明的有益效果包括：能夠得到具有優良力學性能（例如，屈服強度達到770～960MPa，抗張強度≥880MPa，延伸率≥12%）的TC4鈦合金無縫管；工藝流程合理，生產效率高，可實現批量生產；成材率高，可達90%以上。

具體實施方式

在下文中，將結合示例性實施例來詳細說明本發明的TC4鈦合金無縫管及其生產方法。

根據本發明一方面的TC4鈦合金無縫管的生產方法包括依次進行的以下步驟：在環形加熱爐中加熱TC4鈦合金的圓坯料至920～980℃，其中，可以以純凈的天然氣加熱環形加熱爐，并控制空燃比為11～13：1；對圓坯料進行在線熱定心；進行斜軋穿孔，其中，控制總直徑壓下率為9～16%，控制頂前壓下率為2.5～11%，控制橢圓度系數為1.13～1.20，控制穿孔速度為0.2～0.5m/s；進行精密斜軋，形成荒管，其中，控制總直徑壓下率為12～18%，控制橢圓度系數控制為1.08～1.15，控制軋管速度為0.3～0.4m/s，控制精密斜軋的入口溫度為850～920℃，軋后荒管溫度控制為860～940℃（優選為875～920℃）；定徑形成成品光管，控制單機架減徑率為1.7～2.6%，控制定徑速度為0.4～0.8m/s，空冷，精整得到TC4鈦合金無縫管。

在本發明方法的一個示例性實施例中，在環形加熱爐中加熱TC4鈦合金的圓坯料的步驟可以包括使圓坯料依次通過環形加熱爐中的熱回收段、預熱段、加熱一段、加熱二段、加熱三段、均熱一段和均熱二段，其中，熱回收段和預熱段的溫度為600～800℃，加熱一段和加熱二段的溫度為800～900℃，加熱三段的溫度為900～980℃，均熱一段和均熱二段的溫度為920～980℃，以將TC4鈦合金的圓坯料至920～980℃，優選地，加熱至950～970℃。

在本發明方法的一個示例性實施例中，在所述進行斜軋穿孔的步驟中，優選地，控制總直徑壓下率為12～14%，控制頂前壓下率為5～8%，控制橢圓度系數為1.15～1.18，控制穿孔速度為0.3～0.45m/s。

本發明的方法根據TC4鈦合金的熱變形特性設置出相關工藝參數，通過采用環形爐加熱、斜軋穿孔、精密斜軋管、控溫（或再加熱）定徑的工藝流程能夠生產出具有優良力學性能的不同規格TC4鈦合金無縫管。

根據本發明另一方面的TC4鈦合金無縫管采用如上所述的生產方法制得。所述TC4鈦合金無縫管的屈服強度達到770～960MPa，抗張強度≥880MPa，延伸率≥12%，符合API標準中P110鋼級的要求。