[發(fā)明專利]一種Ti45Nb合金盤圓絲材的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710612916.6
• 申請(qǐng)日: 2017-07-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107282688B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-05-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 侯峰起;楊輝;杜小聯(lián);董衛(wèi)選;鄭念慶;和永崗;何永勝;尚金金;馬凡蛟;賴運(yùn)金;王凱旋
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西部超導(dǎo)材料科技股份有限公司
• 主分類號(hào): B21C37/04
• 分類號(hào): B21C37/04
• 代理公司: 西安弘理專利事務(wù)所 61214
• 代理人: 胡燕恒

本發(fā)明公開(kāi)了一種Ti45Nb合金盤圓絲材的制備方法，將成分、組織均勻的Ti45Nb合金磨光棒，使用方孔型系軋輥冷軋為方棒坯；然后將方棒坯用依次拉制成圓坯、絲材，真空退火；退火后絲材用冷連軋機(jī)由較大規(guī)格冷連軋至較小規(guī)格。在冷連軋軋制最后兩機(jī)架平立交替安裝軋圓孔型軋輥，軋制獲得一定尺寸精度的圓絲；對(duì)圓絲進(jìn)行除油處理，規(guī)圓，即Ti45Nb合金盤圓絲材。采用本發(fā)明方法制備得到Ti45Nb合金盤圓絲材整批頭尾尺寸一致性高，圓度不大于0.03mm。表面粗糙度Ra≤1.2μm，渦流探傷合格。橫向、縱向組織細(xì)小均勻，縱向流線明顯，滿足相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)要求。絲材退火態(tài)室溫力學(xué)性能一致性、穩(wěn)定性高。

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Ti45Nb合金盤圓絲材的制備方法。

背景技術(shù)

國(guó)內(nèi)外先進(jìn)飛機(jī)、航天器越來(lái)越多的選用鈦合金和復(fù)合材料，作為復(fù)合材料連接件的鈦合金緊固件的用量也越來(lái)越多。鈦合金相比合金鋼緊固件有明顯減重效果，同時(shí)耐腐蝕性能優(yōu)異，特別是正電位恰好與碳纖維復(fù)合材料匹配，有效防止緊固件的電偶腐蝕。此外，鈦合金還具有良好的彈性、無(wú)磁性，對(duì)防止緊固件松動(dòng)和磁場(chǎng)干擾有重要意義。

Ti45Nb合金是一種應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域的鉚釘用材料，具有塑性高，冷加工性能優(yōu)異的特點(diǎn)。Ti45Nb合金剪切強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度均高于純鈦，變形抗力低于純鈦，是復(fù)合材料鉚釘用材的最佳選擇。Ti45Nb鉚釘主要應(yīng)用于后機(jī)身邊條、機(jī)尾罩等高溫區(qū)域，由于其優(yōu)異的冷加工性能，完全可以實(shí)現(xiàn)鉚釘?shù)母咚龠B續(xù)冷鐓制備和冷鉚接，可以替代需要加熱鉚接的TB2、純鈦等鉚釘。

該合金由于變形抗力低，表面極易產(chǎn)生劃傷，絲材表面質(zhì)量控制難度大。Ti45Nb鉚釘連續(xù)冷鐓過(guò)程對(duì)絲材的表面質(zhì)量和尺寸精度要求高，絲材表面質(zhì)量差和精度低會(huì)在冷鐓鉚釘過(guò)程引起鉚釘表面拉傷、卡模等問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種Ti45Nb合金盤圓絲材的制備方法，解決了現(xiàn)有Ti45Nb絲材制備過(guò)程中尺寸精度控制水平低、表面質(zhì)量差的問(wèn)題。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種Ti45Nb合金盤圓絲材的制備方法，具體按照以下步驟實(shí)施：

步驟1，棒材孔型冷軋：

選取成分均勻，縱、橫向組織均勻退火態(tài)Ti45Nb合金磨光棒，使用兩輥可逆式冷軋機(jī)，方孔型系軋輥冷軋成方棒坯；

步驟2，輥模拉拔：

將步驟1得到的方棒坯使用拉絲機(jī)，二聯(lián)式方變圓孔型輥模將其拉拔成圓坯，然后用輥模拉拔圓坯，獲得一定規(guī)格及尺寸公差的盤圓絲材；

步驟3，中間規(guī)格真空退火：

對(duì)經(jīng)步驟2制備的盤圓絲材用真空爐退火，獲得光亮表面的退火態(tài)盤圓絲材；

步驟4，冷連軋軋圓：

對(duì)經(jīng)步驟3制備的盤圓絲材用冷連軋機(jī)平立交替安裝的軋輥冷連軋，軋輥采用十二方孔型將絲材由較大規(guī)格軋制至較小規(guī)格，并在冷連軋軋制最后兩機(jī)架平立交替安裝軋圓孔型軋輥，獲得一定尺寸精度的圓絲；

步驟5，輥模精密規(guī)圓：

對(duì)步驟4制備的圓絲進(jìn)行除油處理，規(guī)圓，即可得到表面光亮、尺寸精度高的Ti45Nb合金盤圓絲材。

本發(fā)明的特點(diǎn)還在于，

步驟1中軋制的道次變形量為3％～17％。軋制道次為6～16道次，方孔型冷軋累積變形量為42％～71.1％。

步驟2中二聯(lián)式輥模拉圓為1道次，道次變形量為13％～18％。

步驟2中圓坯輥模拉拔道次為1～7道次，道次變形量為10％～15％，累積變形量為37.4％～64％。