[發(fā)明專利]一種高尺寸精度TA15鈦合金寬幅中厚板材的加工方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201710184707.6 | 申請日： | 2017-03-24 |
| 公開（公告）號： | CN106925612B | 公開（公告）日： | 2018-12-25 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 黨鵬;羅偉;李鵬;劉宇;張曉衛(wèi);夏亞峰;閆建峰;周玉川;李輝;邢秋麗 | 申請（專利權(quán)）人： | 西部鈦業(yè)有限責(zé)任公司 |
| 主分類號： | B21B1/38 | 分類號： | B21B1/38;B21B3/00;B21B15/00;C22F1/18 |
| 代理公司： | 西安創(chuàng)知專利事務(wù)所 61213 | 代理人： | 譚文琰 |
| 地址： | 710201 陜西省西安市西*** | 國省代碼： | 陜西;61 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 尺寸 精度 ta15 鈦合金 寬幅 厚板 加工 方法 | ||
本發(fā)明公開了一種高尺寸精度TA15鈦合金寬幅中厚板材的加工方法，該方法為：一、將TA15鈦合金板坯置于加熱爐中，進(jìn)行第一加熱處理；二、將TA15鈦合金板坯送入熱軋機(jī)中進(jìn)行第一軋制，得到第一半成品板坯；三、將第一半成品板坯切割后置于加熱爐中，進(jìn)行第二加熱處理；四、將TA15鈦合金板坯送入熱軋機(jī)中進(jìn)行第二軋制，得到第二半成品板坯；五、將第二半成品板坯剪切后置于加熱爐中，進(jìn)行第三加熱處理；六、將第二半成品板坯送入熱軋機(jī)中進(jìn)行第三軋制，得到第三半成品板坯；七、成品退火處理，得到TA15鈦合金板材。本發(fā)明的加工方法可控性強(qiáng)，制備的TA15中厚板材的橫縱向組織均勻，力學(xué)性能各向異性小，厚度尺寸精度高。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于鈦合金材料加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高尺寸精度TA15鈦合金寬幅中厚板材的加工方法。
背景技術(shù)
TA15鈦合金，其名義化學(xué)成分為Ti-6.5Al-2Zr-1Mo-1V，是一種中強(qiáng)度級別的鈦合金，具有良好的綜合力學(xué)性能和工藝性能。TA15鈦合金主要通過α穩(wěn)定元素Al得到強(qiáng)化，同時也加入了一定量的中性元素Zr以及β穩(wěn)定元素Mo和V可以改善工藝性能。該合金屬于高Al當(dāng)量的近α形鈦合金，具有α型鈦合金良好的熱強(qiáng)性和可焊性，也具有接近α+β型鈦合金的工藝塑性。
TA15鈦合金其強(qiáng)度、斷裂韌性、疲勞極限、抗應(yīng)力腐蝕能力略高于TA15鈦合金，該合金長時間工作溫度可達(dá)500℃，主要制造500℃以下長時間工作的結(jié)構(gòu)零件和焊接承力零部件，可作為飛機(jī)結(jié)構(gòu)鈦合金用材，用于制造飛機(jī)隔框、壁板等工作溫度較高、受力較復(fù)雜的重要結(jié)構(gòu)零件，其在航空制造工業(yè)中應(yīng)用越來越廣泛。而板材作為其重要的結(jié)構(gòu)形式應(yīng)用越來廣泛，主要應(yīng)用于發(fā)動機(jī)機(jī)匣、焊接承力框等航空用關(guān)鍵構(gòu)件。
而目前常規(guī)方法生產(chǎn)的TA15中厚板由于厚差大，組織和力學(xué)性能各向異性大，一般橫縱向屈服強(qiáng)度差值可以達(dá)到70～120MPa。因此采用現(xiàn)有的常規(guī)方法生產(chǎn)的TA15中厚板材已不能滿足航空用鈦合金板材高尺寸精度，橫縱向組織均勻，橫縱向力學(xué)性能差異小的要求。
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，提供了一種高尺寸精度TA15鈦合金寬幅中厚板材的加工方法。該加工方法通過對軋制溫度、火次變形量、道次變形量、輥形以及軋制方向的綜合控制，最終得到橫縱向組織均勻，力學(xué)性能各向異性小，厚度尺寸精度高的TA15中厚板材。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種高尺寸精度TA15鈦合金寬幅中厚板材的加工方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：
步驟一、將厚度為100mm～200mm的TA15鈦合金板坯置于加熱爐中，在溫度為(Tβ-60)℃～(Tβ-40)℃的條件下保溫100min～230min進(jìn)行第一加熱處理，Tβ為所述TA15鈦合金板坯的相變溫度；
步驟二、將步驟一中經(jīng)第一加熱處理后的TA15鈦合金板坯送入熱軋機(jī)中進(jìn)行第一軋制，得到第一半成品板坯；所述第一軋制為單向軋制；所述第一軋制的總變形量為50％～70％；
步驟三、將步驟二中所述第一半成品板坯切割后置于加熱爐中，在溫度為(Tβ-80)℃～(Tβ-60)℃的條件下保溫30min～100min進(jìn)行第二加熱處理；
步驟四、將步驟三中經(jīng)第二加熱處理后的TA15鈦合金板坯送入熱軋機(jī)中進(jìn)行第二軋制，得到第二半成品板坯；所述第二軋制的軋制方向與第一軋制的軋制方向垂直；所述第二軋制的總變形量為50％～70％；
步驟五、將步驟四中所述第二半成品板坯剪切后置于加熱爐中，在溫度為(Tβ-100)℃～(Tβ-80)℃的條件下保溫10min～50min進(jìn)行第三加熱處理；
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