[發明專利]100％返回爐料制備低成本高強度鈦合金板材及其制備方法

有效

• 申請號: 201910831912.6
• 申請日: 2019-09-04
• 公開（公告）號: CN110747372B
• 公開（公告）日: 2021-03-12
• 發明（設計）人: 王新;王儉;喬璐;李蒙;劉繼雄;張平輝;王小翔;劉釗;強剛剛
• 申請（專利權）人: 寶鈦集團有限公司;寶雞鈦業股份有限公司
• 主分類號: C22C14/00
• 分類號: C22C14/00;C22C1/02;C22F1/18;C22B9/20;C22B7/00;B21C37/02
• 代理公司: 北京天盾知識產權代理有限公司 11421
• 代理人: 劉桐

1.一種100％返回爐料制備低成本高強度鈦合金板材，其特征在于，其組份按質量百分比計為：Al：3.0～6.0wt.％；Mo：3.0～5.5wt.％；V：3.0～5.5wt.％；Cr：0.1～2.0wt.％；Fe：0.1～2.0wt.％；O：≤0.20wt.％；N：≤0.10wt.％；C：≤0.10wt.％；余量為Ti和不可避免的雜質；所述100％返回爐料制備低成本高強度鈦合金板材的上述所有組份的原料為純鈦殘料和鈦合金殘料；其中，所述純鈦殘料為TA1、TA2、TA3、TA4中的一種或多種，所述鈦合金殘料為TA11、TA18、TB2、TB6、TC4、TC6、TC18的一種或幾種。

2.根據權利要求1所述的100％返回爐料制備低成本高強度鈦合金板材，其特征在于，所述純鈦殘料的狀態包括棒材、板材、管材、鍛件中的一種或多種；所述鈦合金殘料的狀態包括棒材、板材、管材、鍛件的一種或幾種。

3.根據權利要求1所述的100％返回爐料制備低成本高強度鈦合金板材，其特征在于，所述100％返回爐料制備低成本高強度鈦合金板材的拉伸強度大于1150MPa。

4.一種100％返回爐料制備低成本高強度鈦合金板材的制備方法，其特征在于，該方法包括如下步驟：

步驟S1、根據需要進行鈦合金的組份設計，并按該組份的質量百分比收集相應的純鈦殘料與鈦合金殘料作為原材料；

步驟S2、將所述原材料進行初處理，所述初處理包括酸堿洗、打磨、去除表面氧化層及殘留物；

步驟S3、將經所述初處理后的所述原材料根據形狀、規格進行分類處理；

步驟S4、將分類處理后的所述原材料按照電極制備要求進行拼焊或捆綁，得到滿足VAR爐熔煉要求的自耗電極；

步驟S5、將所述自耗電極僅經一次VAR爐熔煉，得到鈦合金鑄錠；

步驟S6、將所述鈦合金鑄錠在相變點以上進行開坯鍛造，得到板坯；

步驟S7、將所述板坯進行若干火次的軋制，得到成品板材；

步驟S8、將所述成品板材進行熱處理，得到所述100％返回爐料制備低成本高強度鈦合金板材；其中，該熱處理如下：先進行固溶處理，水冷、空冷或爐冷；然后進行時效處理，水冷、空冷或爐冷。

5.根據權利要求4所述的100％返回爐料制備低成本高強度鈦合金板材的制備方法，其特征在于，所述步驟S5中，所述VAR爐熔煉的熔煉電壓為20～40V，熔煉電流為10～30kA，所述鈦合金鑄錠規格為Φ400mm-Φ1040mm。

6.根據權利要求4所述的100％返回爐料制備低成本高強度鈦合金板材的制備方法，其特征在于，所述步驟S6中，所述板坯的開坯鍛造參數如下：鑄錠加熱溫度為1000～1200℃，加熱時間為3～6小時，變形量為50％～90％。

7.根據權利要求6所述的100％返回爐料制備低成本高強度鈦合金板材的制備方法，其特征在于，所述步驟S6中，鍛造時作用的平砧先進行預熱，預熱溫度為300℃～500℃。

8.根據權利要求4所述的100％返回爐料制備低成本高強度鈦合金板材的制備方法，其特征在于，所述步驟S7中，所述成品板材的軋制參數如下：所述成品板材的成品軋制溫度為800～840℃，加熱時間為0.5～1.5小時，變形量為50～70％。

9.根據權利要求4所述的100％返回爐料制備低成本高強度鈦合金板材的制備方法，其特征在于，所述步驟S8中，所述熱處理為：固溶處理：(700～760)℃/(0.5～2)h，水冷、空冷或者爐冷；時效處理：(500～560)℃/(3～8)h，水冷、空冷或者爐冷。

10.根據權利要求4所述的100％返回爐料制備低成本高強度鈦合金板材的制備方法，其特征在于，所述步驟S1中，根據需要進行鈦合金的組份設計，為根據權利要求1所述的100％返回爐料制備低成本高強度鈦合金板材進行設計；該制備方法制備的100％返回爐料制備低成本高強度鈦合金板材的拉伸強度大于1150MPa。