[發明專利]一種鈦及鈦合金小規格棒材連續軋制加工方法

有效

• 申請號: 201610209673.7
• 申請日: 2016-04-06
• 公開（公告）號: CN105750328B
• 公開（公告）日: 2018-01-30
• 發明（設計）人: 羅斌莉;張戰英;陳志宏;朱峰;曹繼敏
• 申請（專利權）人: 西安賽特思邁鈦業有限公司
• 主分類號: B21B3/00
• 分類號: B21B3/00;B21K29/00
• 代理公司: 西安弘理專利事務所61214
• 代理人: 羅笛

技術領域

本發明屬于鈦及鈦合金加工技術領域，涉及一種鈦及鈦合金小規格棒材連續軋制加工方法。

背景技術

鈦及鈦合金由于比強度高、耐蝕性好、生物相容性優良等性能，廣泛在航空航天、醫療、民用(眼鏡架、手機等)等領域應用，尤其小規格棒材需求量也越來越多，很多后續需要進行拉拔工序的都對單重提出要求(≥60kg)，以提高拉拔的生產效率。目前，小規格太合金棒材坯料生產仍然采用傳統的橫列式軋制方法進行加工：坯料(方坯100～130mm)-打磨-火次軋制(Φ50mm～Φ60)-打磨-二火次軋制(Φ8mm～Φ22mm)。首先傳統方法加工工序多，需要兩火次加工，效率低下；其次每個工序之間要保證坯料表面無氧化皮、裂紋等缺陷，需要進行打磨，物料浪費，造成成品率低；另外一火次軋制到二火次軋制物料要定尺下斷，單重最大15kg，不能滿足單重要求；還有橫列式軋制每道次之間是人工喂料，受到人工操作影響棒材金相組織不夠均勻，外觀質量也不穩定。

發明內容

本發明的目的是提供一種鈦及鈦合金小規格棒材連續軋制加工方法，解決了現有小規格棒材加工方法中存在的軋制火次多、效率低、單重小、組織不均勻的問題。

本發明所采用的技術方案是，一種鈦及鈦合金小規格棒材連續軋制加工方法，具體包括以下步驟：

步驟1，對鈦及鈦合金表面進行預處理并加熱保溫；

步驟2，將步驟1預處理后的鈦及鈦合金鍛坯放入粗軋機組進行粗軋，經過9道次加工，得到端面邊長為40mm～50mm的方料；

步驟3，將步驟2所得的端面邊長為40mm～50mm的方料送入中精軋機機組進行中精軋，經過6～16道次加工，得到直徑為Φ7.5mm～Φ24mm的小規格棒材。

本發明的特點還在于，

其中步驟1的預處理過程為：將鈦及鈦合金鍛造至尺寸為100～130×1000～1300mm方坯，將坯料表面打磨干凈，裝入加熱爐中加熱至800℃～1050℃，并保溫80min～100min。

其中步驟1中針對α型鈦合金：在加熱爐中加熱至800～880℃，保溫時間80～100min；針對α+β型鈦合金，在加熱爐中加熱至930～980℃，保溫時間80～100min；針對β型鈦合金，在加熱爐中加熱至950～1050℃，保溫時間80～100min。

其中步驟2中的粗軋機組是將450三輥可逆粗軋機組孔型進行調整后的機組，軋制速度為2m/s～3m/s。

其中步驟2中9道次加工的孔型變化順序依次為：坯料→橢圓孔型→橢圓孔型→方孔型→方孔型→橢圓孔型→橢圓孔型→方孔型→橢圓孔型→方孔型。

其中步驟3中的精軋機機組是將300中軋機組和250精軋機組孔型進行調整后的機組。

其中步驟3的各道次的孔型變化順序依次為：邊長為40mm～50mm的方料→橢圓孔型→圓孔型→橢圓孔型→圓孔型→橢圓孔型→圓孔型→橢圓孔型→圓孔型→橢圓孔型→圓孔型→橢圓孔型→圓孔型→橢圓孔型→圓孔型→橢圓孔型→圓孔型。

其中步驟3的具體加工過程如下：

經過六道次加工，得到直徑為Φ20mm～Φ24mm的棒料；

經過八道次加工，得到直徑為Φ17mm～Φ20mm的棒料；

經過十道次加工，得到直徑為Φ14mm～Φ17mm的棒料；

經過十二道次加工，得到直徑為Φ10.5mm～Φ14mm得到棒料；

當經過十四道次加工，得到直徑為Φ8.5mm～Φ10.5mm得到棒料；

當經過十六道次加工，得到直徑為Φ7.5mm～Φ8.5mm得到棒料。

步驟3中第1道次至第6道次軋制速度為0.2～0.9米/秒，第7道次至第12道次軋制速度為0.95～3米/秒，第13道次至第16道次軋制速度為3～6米/秒。

本發明的有益效果是，本發明提供的棒材連續軋制技術方法，一火次完成軋制，加工過程減少一個工序，效率提高2～3倍；減少一次打磨工序，成品率提高5％左右；直接從端面尺寸為100～130mm方料進料，軋制過程不需要下斷，單重可達到60kg以上，較傳統橫列式軋機提高近3倍；軋機全線電氣控制表面尺寸公差可控制在±0.2mm，且組織完全破碎細化，均勻性良好。

附圖說明

圖1是本發明一種鈦及鈦合金小規格棒材連續軋制加工方法實施例1中的TC4合金Φ7.5mm軋條金相組織圖；

圖2是本發明一種鈦及鈦合金小規格棒材連續軋制加工方法實施例2中的TA2純鈦Φ24mm軋條金相組織圖；