[發(fā)明專利]一種高韌性鈦環(huán)的鍛造成型方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711002911.8
• 申請日: 2017-10-24
• 公開（公告）號: CN107803454A
• 公開（公告）日: 2018-03-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫敏;孫子城
• 申請（專利權(quán)）人: 陜西海恩得工貿(mào)有限公司
• 主分類號: B21J5/00
• 分類號: B21J5/00;B21J9/20;B21H1/06;C22F1/18
• 代理公司: 西安弘理專利事務(wù)所61214
• 代理人: 談耀文

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于金屬熱處理技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種高韌性鈦環(huán)的鍛造成型方法。

背景技術(shù)

為了獲得所需的力學(xué)性能會對鈦合金鍛件進(jìn)行適當(dāng)?shù)腻懞鬅崽幚恚Ｓ玫臒崽幚矸绞骄褪歉黝愅嘶鸺按慊饡r(shí)效，退火一般包括單重退火和雙重退火，淬火時(shí)效適用于合金化程度較高的高強(qiáng)度鈦合金及近β鈦合金。上述常規(guī)標(biāo)準(zhǔn)高、低溫處理制度可使鈦合金鍛件獲得良好的綜合力學(xué)性能，但當(dāng)鍛件形狀復(fù)雜時(shí)會造成熱應(yīng)力及組織轉(zhuǎn)變應(yīng)力不均，引起鍛件翹曲變形，無法投入使用，而且鍛件韌性和抗疲勞強(qiáng)度均較差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種高韌性鈦環(huán)的鍛造成型方法，提高鈦合金鍛件產(chǎn)品的合格率。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，一種高韌性鈦環(huán)的鍛造成型方法，具體按照以下步驟實(shí)施：

步驟1：按生產(chǎn)規(guī)格將鈦合金下料成棒材；

步驟2：在相變點(diǎn)以下35℃條件下，經(jīng)鐓粗、沖孔、平高度后得到鈦合金預(yù)扎環(huán)坯；

步驟3：在相變點(diǎn)以上25℃條件下，對步驟2的環(huán)坯軋制成型得到鈦合金環(huán)件，鍛后水冷至室溫；

步驟4：對步驟3冷卻后的鈦合金環(huán)件進(jìn)行雙重退火；

步驟5：將退火后的鈦合金環(huán)件加熱到其相變點(diǎn)以下30℃～90℃的溫度范圍，保溫1.5～2.5小時(shí)，鍛壓鍛件使其變形量至60％～78％，使其粗大晶粒破碎，冰空冷至室溫；

步驟6：加熱步驟5冷卻后的鍛件至鍛件的再結(jié)晶溫度期間內(nèi)，保溫1.5～2.5小時(shí)，空冷至室溫，使粗大破碎的晶粒細(xì)化及均勻化；

步驟7：加熱步驟6冷卻后的鍛件，加熱溫度為相變點(diǎn)以上45℃～110℃，保溫1.5～2.5小時(shí)，連續(xù)鍛壓，鍛壓鍛件使其變形量至75％～92％，使其發(fā)生動態(tài)再結(jié)晶細(xì)化該鍛件組織β區(qū)晶粒；

步驟8：將步驟7熱處理過的鍛件立即轉(zhuǎn)移到壓機(jī)上進(jìn)行等溫矯正；

步驟9：按照該鍛件的標(biāo)準(zhǔn)低溫?zé)崽幚碇贫冗M(jìn)行低溫?zé)崽幚恚绽渲潦覝亍?/p>

本發(fā)明的特點(diǎn)還在于，

步驟2的變形量為總變形量的25％～45％。

步驟4中雙重退火共分為兩次退火，具體為，在不高于970℃條件下將鍛件裝爐，隨爐升溫至970±10℃，保溫95～100min,然后分散空冷；第二次退火，在不高于550℃條件下裝爐，隨爐升溫至550±10℃，保溫350～380min，然后分散空冷。

步驟8中壓機(jī)橫梁速度取0.02～0.006mm/S。保壓時(shí)間為5～12min，壓力取終鍛壓力的1/4～1/5。

步驟8中等溫矯正時(shí)保壓時(shí)間為5～12min，壓力取終鍛壓力的1/4～1/5。

本發(fā)明的有益效果是，本發(fā)明一種高韌性鈦環(huán)的鍛造成型方法簡單清晰，方便應(yīng)用；適當(dāng)?shù)奶岣擀练€(wěn)定元素、降低β穩(wěn)定元素，以增加鈦合金中α條的數(shù)量，使后續(xù)鍛造后，能獲得混亂度較高的網(wǎng)籃組織，來提高鍛件的高溫強(qiáng)度，同時(shí)對鍛件的高溫拉伸強(qiáng)度進(jìn)行了提高。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施方式對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。

本發(fā)明一種高韌性鈦環(huán)的鍛造成型方法，具體按照以下步驟實(shí)施：

步驟1：按生產(chǎn)規(guī)格將鈦合金下料成棒材；

步驟2：在相變點(diǎn)以下35℃條件下，經(jīng)鐓粗、沖孔、平高度后得到鈦合金預(yù)扎環(huán)坯，其中，步驟2的變形量為總變形量的25％～45％；

步驟3：在相變點(diǎn)以上25℃條件下，對步驟2的環(huán)坯軋制成型得到鈦合金環(huán)件，鍛后水冷至室溫；

步驟4：對步驟3冷卻后的鈦合金環(huán)件進(jìn)行雙重退火

雙重退火共分為兩次退火，具體為，在不高于970℃條件下將鍛件裝爐，隨爐升溫至970±10℃，保溫95～100min,然后分散空冷；第二次退火，在不高于550℃條件下裝爐，隨爐升溫至550±10℃，保溫350～380min，然后分散空冷；

步驟5：將退火后的鈦合金環(huán)件加熱到其相變點(diǎn)以下30℃～90℃的溫度范圍，保溫1.5～2.5小時(shí)，鍛壓鍛件使其變形量至60％～78％，使其粗大晶粒破碎，冰空冷至室溫；

步驟6：加熱步驟5冷卻后的鍛件至鍛件的再結(jié)晶溫度期間內(nèi)，保溫1.5～2.5小時(shí)，空冷至室溫，使粗大破碎的晶粒細(xì)化及均勻化；

步驟7：加熱步驟6冷卻后的鍛件，加熱溫度為相變點(diǎn)以上45℃～110℃，保溫1.5～2.5小時(shí)，連續(xù)鍛壓，鍛壓鍛件使其變形量至75％～92％，使其發(fā)生動態(tài)再結(jié)晶細(xì)化該鍛件組織β區(qū)晶粒；

步驟8：將步驟7熱處理過的鍛件立即轉(zhuǎn)移到壓機(jī)上進(jìn)行等溫矯正

壓機(jī)橫梁速度取0.02～0.006mm/S。保壓時(shí)間為5～12min，壓力取終鍛壓力的1/4～1/5。；