[發明專利]一種航空用高延展性鈦合金材料的制備方法

在審

• 申請號: 201711099773.X
• 申請日: 2017-11-09
• 公開（公告）號: CN109763025A
• 公開（公告）日: 2019-05-17
• 發明（設計）人: 李康寧
• 申請（專利權）人: 李康寧
• 主分類號: C22C14/00
• 分類號: C22C14/00;C22C1/03;C22F1/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種航空用高延展性鈦合金材料的制備方法，它涉及一種鈦合金板材的制造方法。本發明要解決現有鈦合金板材存在強度、斷后伸長率、斷裂韌度、腐蝕性能和電導率均低，達不到航空用鈦合金預拉伸厚板的使用要求的問題。制備方法：一、制備鈦合金熔液；二、制備方鑄錠；三、退火；四、制備鈦合金方鑄錠；五、制備板材坯料；六、加熱；七、制備鈦合金板材；八、切斷；九、固溶處理及淬火；十、拉伸矯直；十一、時效處理；十二、鋸切，得到航空用鈦合金預拉伸厚板。本發明可獲得一種航空用鈦合金預拉伸厚板。

技術領域

本發明涉及一種航空用高延展性鈦合金材料的制備方法。

背景技術

目前，我國航空產品需要一種特殊板材，要求此種鈦合金態板材縱向抗拉強度不小于515N/mm²，規定非比例延伸強度不小于445N/mm²，斷后伸長率不小于9％，斷裂韌度不小于28N/mm².m^1/2；板材的橫向抗拉強度不小于515N/mm²，規定非比例延伸強度不小于445N/mm²，斷后伸長率不小于6％，斷裂韌度不小于25N/mm².m^1/2；板材的高向抗拉強度不小于490N/mm²，規定非比例延伸強度不小于420N/mm²，斷后伸長率不小于3％，斷裂韌度不小于23N/mm².m^1/2；板材的剝落腐蝕性能不低于EB級；C環應力腐蝕性能為施加230N/mm²力試驗20天無任何開裂現象；電導率值不小于22.6MS/m；板材100％探傷滿足A級標準要求，但現有工藝生產的各類鈦合金板材無法滿足該種航空用品的應用要求。

發明內容

本發明要解決現有鈦合金板材存在強度、斷后伸長率、斷裂韌度、腐蝕性能和電導率均低，達不到航空用鈦合金預拉伸厚板的使用要求的問題，而提供一種航空用鈦合金預拉伸厚板的制造方法。

一種航空用高延展性鈦合金材料的制備方法，具體是按以下步驟完成的：

一、制備鈦合金熔液：首先按質量分數5.9％～6.9％Ge、2.0％～2.7％Sc、1.9％～2.5％Al、0.08％～0.15％Zr、0.001％～0.12％Si、0.001％～0.15％Fe、0.001％～0.1％Mn、0.001％～0.04％Cr、0.001％～0.06％Ti和余量為鈦稱取鈦錠、銅錠、鎂錠、鋅錠、鈦鋯合金錠、鈦合金錠和鈦硼晶粒細化劑，然后在溫度為720℃～760℃的熔煉爐中熔煉9h～12h，得到鈦合金熔液；

二、制備方鑄錠：在鑄造溫度為700℃～720℃、鑄造速度為30mm/min～50mm/min、冷卻水溫度為10℃～20℃和冷卻水強度為0.02MPa～0.07MPa的條件下將步驟一得到的鈦合金熔液鑄造成厚為520mm，寬為1620mm的方鑄錠；

三、退火：將步驟二得到的厚為520mm，寬為1620mm的方鑄錠在溫度為455℃～470℃的條件下保溫50h～60h，出爐后自然冷卻至室溫得到退火后的方鑄錠；

四、制備鈦合金方鑄錠：室溫條件下使用刨床將退火后的方鑄錠去表面的鑄造氧化皮，得到厚為470mm～490mm，寬為1550mm的鈦合金方鑄錠；

五、制備板材坯料：室溫條件下使用鋸床將厚為470mm～490mm，寬為1550mm的鈦合金方鑄錠切斷成長度為4000mm、厚為470mm～490mm和寬為1550mm的板材坯料；

六、加熱：將步驟五得到的板材坯料放入溫度為375℃～420℃的電阻加熱爐中加熱，加熱時間為13h～16h，得到熱板材坯料；

七、制備鈦合金板材：將步驟六得到的熱板材坯料在開軋溫度為370℃～410℃和終軋溫度為350℃～370℃的條件下使用軋機軋制，得到鈦合金板材；