[發明專利]用于精整經擠出的鈦產品的改進方法

有效

• 申請號: 201780021843.1
• 申請日: 2017-04-24
• 公開（公告）號: CN109072390B
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發明（設計）人: A·斯特勞德;李東健
• 申請（專利權）人: 豪梅特航空航天有限公司
• 主分類號: C22F1/18
• 分類號: C22F1/18;B21B1/092;B21B3/00
• 代理公司: 北京市聯德律師事務所 11361
• 代理人: 黃大正

本公開內容涉及通過以下精整經擠出的鈦合金工件的方法：生成經擠出的近凈成形工件，將經擠出的近凈成形工件冷卻至低于β轉變溫度的冷卻溫度，然后在軋制溫度下將經擠出的近凈成形工件軋制一次或多次，以產生具有所需性質的最終成形工件。

背景技術

鈦合金因其低密度(鋼密度的60％)及其高強度而聞名。另外，鈦合金可具有良好的耐腐蝕性。純鈦在室溫下具有α(hcp)晶體結構。

發明內容

廣泛地，本專利申請涉及經由聯接熱擠出和一個或多個軋制步驟的方法用于形成成形鈦工件的改進方法。與常規鈦材料相比，新的成形工件可實現改進的性質(例如，改進的強度；改進的各向同性性質)。

在一個實施例中，制造鈦合金工件的方法可包括(a)將鈦合金的鑄錠或鍛坯加熱至高于其β轉變溫度的溫度，以產生經加熱的工件，(b)當經加熱的工件高于β轉變溫度時，起始經加熱的工件的擠出，從而生成經擠出的近凈成形工件，(c)將經擠出的近凈成形工件冷卻至低于β轉變溫度的冷卻溫度，和(d)在軋制溫度下，將經擠出的近凈成形工件軋制一次或多次，以產生最終成形工件，其中所述軋制溫度是低于合金的初熔溫度并且與β轉變溫度的差在600°F(333℃)內的溫度。在一些實施例中，鈦合金是α-β合金，例如Ti-6Al-4V。在一些實施例中，可在任何擠出和/或軋制步驟之前或之后使用熱處理，例如退火(例如，應力消除退火)和/或熱處理，以促進最終成形工件的生產。

在一些實施例中，該方法還可包括在加熱步驟(a)之后，在起始擠出步驟(b)之前用保護劑保護經加熱的工件的表面。保護劑可為潤滑劑或分型劑，并且在一些實施例中，保護劑可在軋制步驟(d)之前去除。

在冷卻步驟(c)的一些實施例中，冷卻溫度可為室溫。在一些實施例中，該方法還可包括，在冷卻步驟(c)之后，在軋制步驟(d)之前清潔/制備近凈成形工件，以去除任何保護劑。

在一些實施例中，軋制步驟(d)還可包括在0.1s^-1至100s^-1的應變速率下的軋制。在一些實施例中，軋制步驟可包括通過從1％到95％的相對減少來均勻地減少近凈成形工件，從而得到最終成形工件。在一些實施例中，軋制步驟可包括通過從10％到90％的相對減少來均勻地減少近凈成形工件，從而得到最終成形工件。在一些實施例中，軋制步驟可包括通過從20％到85％的相對減少來均勻地減少近凈成形工件，從而得到最終成形工件。在一些實施例中，軋制步驟可包括通過從30％到80％的相對減少來均勻地減少近凈成形工件，從而得到最終成形工件。在一些實施例中，軋制步驟可包括通過從40％到75％的相對減少來均勻地減少近凈成形工件，從而得到最終成形工件。在一些實施例中，軋制步驟可包括通過從50％到70％的相對減少來均勻地減少近凈成形工件，從而得到最終成形工件。在一些實施例中，軋制步驟可包括通過從55％到65％的相對減少來均勻地減少近凈成形工件，從而得到最終成形工件。

在一些實施例中，軋制步驟可包括通過從1％到95％的相對減少來減少近凈成形工件的第一區段，從而得到其中第一區段減少的最終成形工件。在一些實施例中，軋制步驟可包括通過從10％到90％的相對減少來減少近凈成形工件的第一區段，從而得到其中第一區段減少的最終成形工件。在一些實施例中，軋制步驟可包括通過從20％到85％的相對減少來減少近凈成形工件的第一區段，從而得到其中第一區段減少的最終成形工件。在一些實施例中，軋制步驟可包括通過從30％到80％的相對減少來減少近凈成形工件的第一區段，從而得到其中第一區段減少的最終成形工件。在一些實施例中，軋制步驟可包括通過從40％到75％的相對減少來減少近凈成形工件的第一區段，從而得到其中第一區段減少的最終成形工件。在一些實施例中，軋制步驟可包括通過從50％到70％的相對減少來減少近凈成形工件的第一區段，從而得到其中第一區段減少的最終成形工件。在一些實施例中，軋制步驟可包括通過從55％到65％的相對減少來減少近凈成形工件的第一區段，從而得到其中第一區段減少的最終成形工件。