[發(fā)明專利]一種具有良好冷成型性的耐熱鈦合金及其卷材的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110268633.0
• 申請日: 2021-03-12
• 公開（公告）號: CN113106294B
• 公開（公告）日: 2022-12-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王小翔;喬璐;尹勝利;岳希星;石衛(wèi)民;王文君;史瑩瑩;丁長勤
• 申請（專利權(quán)）人: 寶鈦集團(tuán)有限公司;寶雞鈦業(yè)股份有限公司
• 主分類號: C22C14/00
• 分類號: C22C14/00;C22C1/02;C22F1/02;C22F1/18;C21D9/00;B21C37/02;B21J5/00
• 代理公司: 寶雞市新發(fā)明專利事務(wù)所 61106
• 代理人: 李雯

本發(fā)明公開了一種具有良好冷成型性的耐熱鈦合金及其卷材的制備方法，包括以重量百分比計的以下組分：Al：0.5～2.0％；Si：0.05～0.3％；余量為Ti和不可避免的雜質(zhì)元素；其中，雜質(zhì)元素的成分及含量分別為：Fe≤0.30％，C≤0.05％，N≤0.04％，H≤0.015％，O≤0.15％。本發(fā)明的鈦合金在塑性較純鈦沒有明顯降低的前提下，極大的提高了合金的高溫性能。該合金應(yīng)用后，在滿足強度等要求的情況下，極大的提高了合金的高溫抗氧化性能；除卷材外，也可加工為板、棒、管等不同材料，滿足各種需求高塑性、抗氧化性低強度材料的要求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于金屬材料熔煉及加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種具有良好冷成型性的耐熱鈦合金及其卷材的制備方法。

背景技術(shù)

鈦合金具有高的比強度、良好的耐蝕性能、好的生物相容性等一系列優(yōu)點，在航空、航天、艦船、兵器、化工、生物醫(yī)療等領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛；且隨著鈦合金優(yōu)異性能的逐步認(rèn)知，其在民用等特殊用途的需求不斷增加，尤其是近年來隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，鈦合金在汽車部件上的應(yīng)用越來越多，其比強高、彈性模量小、無磁性、熱導(dǎo)率低等一系列優(yōu)點，是汽車實現(xiàn)輕量化的理想金屬。

目前，常規(guī)的汽車排氣筒材料一般分普通鋼鐵和不銹鋼；普通鋼耐蝕性差，使用一段時間后，普通鋼制的排氣筒內(nèi)部會慢慢脫層，形成排氣阻塞，嚴(yán)重影響動力并且造成排氣不暢；不銹鋼排氣管較普通鋼耐熱、耐蝕性好，使用壽命長，但相對于鈦合金來說，其耐蝕性較差，密度較大，在同等壁厚情況下，其重量為鈦合金的兩倍。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本發(fā)明提供了一種具有良好冷成型性的耐熱鈦合金及其卷材的制備方法。本發(fā)明要解決的技術(shù)問題通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種具有良好冷成型性的耐熱鈦合金，所述耐熱鈦合金包括以重量百分比計的以下組分：Al：0.5～2.0％；Si：0.05～0.3％；余量為Ti和不可避免的雜質(zhì)元素。

本發(fā)明還提供了一種具有良好冷成型性的耐熱鈦合金卷材的制備方法，包括：

步驟1：根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐熱鈦合金的組成成分配比原料，然后在真空自耗電弧爐中進(jìn)行真空自耗熔煉，得到鈦合金圓形鑄錠；

步驟2：將所述鈦合金圓形鑄錠加熱到α→β相變點以上100～200℃，進(jìn)行開坯鍛造，得到鈦合金板坯；其中，所述鈦合金圓形鑄錠的總變形量達(dá)到60～80％；

步驟3：將所述鈦合金板坯加熱并保溫后進(jìn)行熱軋，并卷曲成鈦合金熱軋帶卷；其中，所述鈦合金板坯的總變形量達(dá)到80～98.5％，加熱溫度為所述鈦合金板坯α→β相變點以上20～60℃，加熱時間為板坯厚度×(1.0～1.5)min/mm；

步驟4：將所述鈦合金熱軋帶卷進(jìn)行真空熱處理，冷卻得到鈦合金冷軋坯料；其中，熱處理溫度為600～650℃，熱處理時間為所述鈦合金熱軋帶卷厚度×(1.0～1.5)min/mm；

步驟5：對所述冷軋鈦合金坯料進(jìn)行5～7道次冷軋，得到第一鈦合金卷材；其中，所述冷軋鈦合金坯料的總變形量達(dá)到40～60％；

步驟6：對所述第一鈦合金卷材進(jìn)行真空熱處理，冷卻得到第二鈦合金卷材；其中，熱處理溫度為600～650℃，熱處理時間為所述第一鈦合金卷材厚度×(1.0～1.5)min/mm；

步驟7：對所述第二鈦合金卷材進(jìn)行5～9道次冷軋，得到成品鈦合金卷材；其中，所述第二鈦合金卷材的總變形量達(dá)到40～60％；

步驟8：對所述成品鈦合金卷材進(jìn)行真空熱處理，冷卻得到具有良好冷成型性的耐熱鈦合金卷材；其中，熱處理溫度為600～650℃，熱處理時間為成品鈦合金卷材厚度×(1.0～1.5)min/mm。