[發明專利]一種Ti6Al7Nb鈦合金大規格板坯的制備方法

有效

• 申請號: 201710851975.9
• 申請日: 2017-09-19
• 公開（公告）號: CN107377842B
• 公開（公告）日: 2018-08-03
• 發明（設計）人: 樊亞軍;韓棟;雷文光;葛慶;黃輝;李雪成
• 申請（專利權）人: 陜西華鎂特材科技有限公司
• 主分類號: B21J5/00
• 分類號: B21J5/00;B21J1/06
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 許志蛟

本發明公開的一種Ti6Al7Nb鈦合金大規格板坯的制備方法，包括以下步驟：取錠坯置于箱式電阻爐中，進行三次的鐓拔鍛造，取出水冷得到第一鍛坯；將第一鍛坯打磨干凈置于箱式電阻爐中，進行兩次換向鐓拔鍛造，取出后水冷即得到第二鍛坯；將第二鍛坯打磨干凈并置于箱式電阻爐中，進行三次的換向鐓拔鍛造，取出后水冷得到第三鍛坯；將第三鍛坯打磨干凈置于箱式電阻爐中，進行反復兩次的鐓拔鍛造，隨后單向拔長鍛造，取出后水冷得到第四鍛坯；將第四鍛坯表面銑削加工除掉氧化皮，即得到大規格板坯。本發明制備方法能有效減輕Ti6Al7Nb鈦合金鍛造過程開裂行為，提高工藝性及成材率，降低生產成本，更加符合工業化批量生產要求。

技術領域

本發明屬于鈦合金材料制備方法技術領域，具體涉及一種Ti6Al7Nb鈦合金大規格板坯的制備方法。

背景技術

鈦及鈦合金具有優良的彈性模量、與人體骨骼相近、耐腐蝕、生物與力學相容性優異，目前已廣泛應用于生物醫療領域的外科植入物，如接骨板、接骨螺釘、骨釘等。當前普遍應用的為純鈦和Ti-6Al-4V鈦合金材質，為進一步優化外科植入物的生物相容性，選用新型Ti6Al7Nb材質更佳，由于其采用生物相容性更可靠的Nb元素替代V，Ti6Al7Nb鈦合金逐步在外科植入物領域得到應用。由于Ti6Al7Nb鈦合金熱塑性變形易開裂特點，尤其在板材加工領域，具有較大的工藝難度，成材率低，帶來板材加工成本驟增，給Ti6Al7Nb鈦合金加工成型及產品的普及應用帶來阻礙。

發明內容

本發明的目的是提供一種一種Ti6Al7Nb鈦合金大規格板坯的制備方法，解決了現有Ti6Al7Nb鈦合金板材在制備過程中，易變性開裂、成材率低、制備成本較高的問題。

本發明所采用的技術方案是，一種Ti6Al7Nb鈦合金大規格板坯的制備方法，包括以下步驟：

步驟1，一火鍛造：

取柱狀錠坯置于箱式電阻爐中，加熱、進行反復三次的鐓拔鍛造，隨即取出水冷，得到橫截面為正方形的長方體狀第一鍛坯；

步驟2，二火鍛造：

取步驟1得到的第一鍛坯，打磨干凈其表面的氧化皮，并置于箱式電阻爐中，加熱、進行反復兩次的換向鐓拔鍛造，取出后水冷即得到橫截面為正方形的長方體狀第二鍛坯；

步驟3，三火鍛造：

取步驟2得到的第二鍛坯，打磨干凈其表面的氧化皮，并置于箱式電阻爐中，加熱、進行反復三次的換向鐓拔鍛造，取出后水冷即得到橫截面為正方形的長方體狀第三鍛坯；

步驟4，四火鍛造：

取步驟3得到的第三鍛坯，打磨干凈其表面的氧化皮，置于箱式電阻爐中，加熱、進行反復兩次的鐓拔鍛造，隨后沿長向拔長鍛造，取出后水冷即得到呈長方體的第四鍛坯；

步驟5，取步驟4得到的第四鍛坯，對其表面銑削加工除掉氧化皮，即得到呈長方體的大規格板坯。

本發明的特征還在于，

步驟1中的錠坯為經三次真空自耗熔煉的Ti6Al7Nb鈦合金錠坯，錠坯重量為1100kg-1700kg，錠坯橫截面直徑610mm-620mm、錠坯長度900mm-1250mm。

步驟1中每次鐓拔鍛造具體為：每次鐓粗鍛造或每次拔長鍛造時均需對錠坯加熱，加熱溫度為1100℃-1150℃、保溫時間為300min-360min，且每次終鍛溫度均不小于850℃。

每次鐓粗鍛造后錠坯均呈橫截面為正方形的長方體，橫截面邊長為650mm-750mm，長方體長度為550mm-700mm；

每次拔長鍛造后錠坯和第一鍛坯的正方形橫截面邊長均為500mm-600mm，長方體長度為900mm-1100mm。