[發明專利]一種TC4鈦合金棒材及其制備方法

在審

• 申請號: 202011630201.1
• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號: CN112795812A
• 公開（公告）日: 2021-05-14
• 發明（設計）人: 劉娣;張利軍;張晨輝;周中波;薛祥義;吳天棟;劉小花
• 申請（專利權）人: 西安西工大超晶科技發展有限責任公司
• 主分類號: C22C14/00
• 分類號: C22C14/00;C22C1/03;C22B9/20;C22F1/18
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 王艾華

1.一種TC4鈦合金棒材，其特征在于，按重量百分比計包括以下元素包括：6.0～6.5％Al、3.9～4.4％V、0.15～0.30％Fe、0.16～0.21％O、C≤0.05％、N≤0.03％、H≤0.008％、B≤0.0015％、Y≤0.001％，余量為Ti。

2.一種TC4鈦合金棒材的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)按質量百分比計，6.0～6.5％Al、3.9～4.4％V、0.15～0.30％Fe、0.14～0.19％O，余量為Ti，將鋁豆、鋁釩合金、鈦鐵合金、海綿鈦與二氧化鈦混合均勻后壓制成電極；

2)將電極塊進行組焊，得到自耗電極；

3)將自耗電極進行多次真空自耗熔煉，得到TC4鈦合金鑄錠；

4)將鑄錠在相變點以上進行2-3火次兩鐓兩拔鍛造，然后在相變點以下進行3-5火次一鐓一拔鍛造，最后在相變點以下進行2-4火次拔長鍛造，得到TC4鈦合金棒材。

3.根據權利要求2所述的一種TC4鈦合金棒材的制備方法，其特征在于，真空自耗熔煉的次數為3次，一次熔煉所用坩堝尺寸為Φ280～Φ450mm，熔前真空度≤0.5Pa，漏氣率≤0.5Pa/min。

4.根據權利要求2所述的一種TC4鈦合金棒材的制備方法，其特征在于，一次熔煉電流為7～18kA，一次熔煉電壓為28～35V，穩弧電流采用直流7.0～12.0A，熔煉后冷卻時間為2.5～4h。

5.根據權利要求2所述的一種TC4鈦合金棒材的制備方法，其特征在于，二次熔煉所用坩堝尺寸為Φ360～Φ630mm，熔前真空度≤0.8Pa，漏氣率≤0.8Pa/min。

6.根據權利要求2所述的一種TC4鈦合金棒材的制備方法，其特征在于，二次熔煉電流為9～20kA，二次熔煉電壓為30～38V，穩弧電流采用交流8.0～15.0A，熔煉后冷卻時間為3～6h。

7.根據權利要求2所述的一種TC4鈦合金棒材的制備方法，其特征在于，三次熔煉所用坩堝尺寸為Φ450～Φ720mm，熔前真空度≤0.8Pa，漏氣率≤1.0Pa/min。

8.根據權利要求2所述的一種TC4鈦合金棒材的制備方法，其特征在于，三次熔煉電流為10～22kA，熔煉電壓為30～40V，穩弧電流采用交流10.0～18.0A，熔煉后冷卻時間為4～7h。

9.根據權利要求2所述的一種TC4鈦合金棒材的制備方法，其特征在于，將鑄錠在相變點以上進行2-3火次兩鐓兩拔鍛造的具體過程為：將TC4鈦合金鑄錠在800℃～850℃預熱1h，升溫至相變點以上20～150℃保溫1～4h后進行2-3火次兩鐓兩拔鍛造。

10.根據權利要求2所述的一種TC4鈦合金棒材的制備方法，其特征在于，在相變點以下進行3-5火次一鐓一拔鍛造的具體過程為：將兩鐓兩拔鍛造后的鍛坯在相變點以下30～60℃保溫3～5h后進行3-5火次一鐓一拔鍛造；

在相變點以下進行2-4火次拔長鍛造的具體過程為：將一鐓一拔鍛造后的鍛坯在相變點以下50～70℃保溫1～3h后進行鍛造。