Tc4鈦合金厚壁管材的加工方法
【專利摘要】TC4鈦合金厚壁管材的加工方法，采用電爐加熱，將選定的鈦合金管坯加熱保溫后用精鍛機(jī)鍛造，然后在700℃～800℃下保溫1～3h后在20秒內(nèi)將管材取出放進(jìn)風(fēng)扇區(qū)進(jìn)行風(fēng)冷卻；最后在七輥矯直機(jī)上進(jìn)行矯直，即可。本發(fā)明TC4鈦合金厚壁管材的加工方法，采用徑向鍛造的方法代替現(xiàn)有軋制的方法，加工時合理選擇加熱和鍛造溫度，匹配鍛造壓下量、送盡量等參數(shù)，增加金屬的橫向變形，控制α+β兩相區(qū)鍛造的總鍛比，從而獲得組織和性能均勻一致、超聲波探傷雜波水平高、外徑Φ90～150mm，壁厚10～30mm，長度1000～5000mm的TC4鈦合金厚壁管材，填補(bǔ)大規(guī)格TC4鈦合金厚壁管材生產(chǎn)空白。
【專利說明】TC4鈦合金厚壁管材的加工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明合金材料鍛造加工【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種TC4鈦合金厚壁管材的加工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]鈦金屬冶煉和加工技術(shù)難度高、工序流程復(fù)雜，目前世界上僅有美國、俄羅斯、日本和中國等四個地區(qū)掌握完整的鈦材工業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)。在國家發(fā)改委、工信部等部門聯(lián)合編制的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)“十二五”規(guī)劃中，已經(jīng)將鈦材列入重點(diǎn)扶持的新材料品種。
[0003]按照鈦行業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃要求，鈦材用海綿鈦的產(chǎn)能將控制在10萬噸/年以內(nèi)。根據(jù)這一要求，“十二五”期間，我國將重點(diǎn)發(fā)展的項目包括鈦及鈦合金先進(jìn)加工技術(shù)開發(fā)、鈦及鈦合金的新應(yīng)用開發(fā)、大型先進(jìn)鈦冶煉加工專用設(shè)備的開發(fā)等。因此該項目的建設(shè)符合國家相關(guān)政策要求。
[0004]西部地區(qū)管材的傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)模式，是用軋機(jī)軋制生產(chǎn)，受設(shè)備參數(shù)、軋制孔型及變形方式對合金成型的影響等因素的限制，生產(chǎn)的合金管材品種單一，規(guī)格跨度小，效率低，周期長。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種TC4鈦合金厚壁管材的加工方法，解決了現(xiàn)有軋制加工方法得到的管材規(guī)格跨度小、效率低的問題。
[0006]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，TC4鈦合金厚壁管材的加工方法，具體按照以下步驟實(shí)施:
[0007]步驟I，加熱:
[0008]采用電爐加熱，將選定的鈦合金管坯加熱至900°C?1000°C后保溫30?150min ；
[0009]步驟2，鍛造:
[0010]將步驟I加熱的的管坯，用精鍛機(jī)鍛造，鍛比為0.5?1.5，終鍛溫度750°C，總鍛比不小于2.0 ；
[0011]步驟3，熱處理:
[0012]將步驟2鍛造后的管材加熱至700°C?800°C，保溫I?3h，然后在20秒以內(nèi)將管材取出放進(jìn)風(fēng)扇區(qū)進(jìn)行風(fēng)冷卻；
[0013]步驟4，矯直:
[0014]將步驟3熱處理的管材，在七輥矯直機(jī)上進(jìn)行矯直，平直度不大于2mm/m，即得到TC4鈦合金厚壁管材。
[0015]本發(fā)明的特點(diǎn)還在于，
[0016]步驟I中欽合金管還的外徑為140?220mm,內(nèi)徑為70?120mm。
[0017]本發(fā)明的有益效果是，本發(fā)明TC4鈦合金厚壁管材的加工方法，采用徑向鍛造的方法代替現(xiàn)有軋制的方法，加工時合理選擇加熱和鍛造溫度，匹配鍛造壓下量、送盡量等參數(shù)，增加金屬的橫向變形，控制α+β兩相區(qū)鍛造的總鍛比，從而獲得組織和性能均勻一致、超聲波探傷雜波水平高、外徑Φ90?150mm，壁厚10?30mm，長度1000?5000mm的TC4鈦合金厚壁管材，填補(bǔ)大規(guī)格TC4鈦合金厚壁管材生產(chǎn)空白。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是實(shí)施例1加工得到的TC4鈦合金厚壁管材的高倍顯微組織圖；
[0019]圖2是實(shí)施例2加工得到的TC4鈦合金厚壁管材的高倍顯微組織圖；
[0020]圖3是實(shí)施例3加工得到的TC4鈦合金厚壁管材的高倍顯微組織圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0022]本發(fā)明TC4鈦合金厚壁管材的加工方法，具體按照以下步驟實(shí)施:
[0023]步驟1，選用外徑為140?220mm，內(nèi)徑為70?120mm的鈦合金管坯；
[0024]步驟2，加熱:
[0025]采用電爐加熱，將選定的鈦合金管坯加熱至900°C?1000°C后保溫30?150min ；
[0026]步驟3，鍛造:
[0027]將步驟2加熱的的管坯，用精鍛機(jī)鍛造，鍛比為0.5?1.5，終鍛溫度750°C，總鍛比不小于2.0 ；
[0028]步驟4，熱處理:
[0029]將步驟3鍛造后的管材加熱至700°C?800°C，保溫I?3h，然后在20秒以內(nèi)將管材取出放進(jìn)風(fēng)扇區(qū)進(jìn)行風(fēng)冷卻；
[0030]步驟5，矯直:
[0031]將步驟4熱處理的管材，在七輥矯直機(jī)上進(jìn)行矯直，平直度不大于2mm/m，即得到TC4鈦合金厚壁管材。
[0032]本發(fā)明TC4鈦合金厚壁管材的加工方法，采用徑向鍛造的方法代替現(xiàn)有軋制的方法，加工時合理選擇加熱和鍛造溫度，匹配鍛造壓下量、送盡量等參數(shù)，增加金屬的橫向變形，控制α+β兩相區(qū)鍛造的總鍛比，從而獲得組織和性能均勻一致、超聲波探傷雜波水平高、外徑Φ90?150mm，壁厚10?30mm，長度1000?5000mm的TC4鈦合金厚壁管材，填補(bǔ)大規(guī)格TC4鈦合金厚壁管材生產(chǎn)空白。
[0033]實(shí)施例1
[0034]實(shí)施例1加工的材料為錠號534-20130121的鈦合金管坯，外徑為Φ220πιπι，內(nèi)徑為Φ120πιπι。按本發(fā)明的加工方法，經(jīng)過鍛造和熱處理，生產(chǎn)出外徑為Φ150πιπι，內(nèi)徑為Φ 10Omm 管材。
[0035]步驟I加熱:采用電爐加熱，將選定的鈦合金管坯加熱至980°C后，保溫90分鐘出爐鍛造；
[0036]步驟2鍛造:將步驟I加熱的管坯用精鍛機(jī)鍛造，鍛比為0.5?1.0,終鍛溫度750°C，總鍛比 2.0 ；
[0037]步驟3熱處理:將步驟2鍛造的管材加熱至780V，保溫2h，然后在20秒內(nèi)將管材從電爐取出放入風(fēng)扇區(qū)進(jìn)行風(fēng)冷卻；[0038]步驟4矯直:將步驟3熱處理的管材，在德國MEER公司的七輥矯直機(jī)上進(jìn)行矯直，平直度不大于即得。
[0039]對實(shí)施例1加工的管材性能、組織進(jìn)行檢測，結(jié)果如下:
[0040](1)管材室溫力學(xué)性能如表1所示。
[0041]表1實(shí)施例1加工得到的TC4鈦合金厚壁管材的力學(xué)性能
【權(quán)利要求】
1.TC4鈦合金厚壁管材的加工方法，其特征在于，具體按照以下步驟實(shí)施: 步驟I，加熱: 采用電爐加熱，將選定的鈦合金管坯加熱至900°C~1000°C后保溫30~150min ； 步驟2，鍛造: 將步驟I加熱的的管坯，用精鍛機(jī)鍛造，鍛比為0.5~1.5，終鍛溫度750°C，總鍛比不小于2.0 ； 步驟3，熱處理: 將步驟2鍛造后的管材加熱至700°C~800°C，保溫I~3h，然后在20秒以內(nèi)將管材取出放進(jìn)風(fēng)扇區(qū)進(jìn)行風(fēng)冷卻； 步驟4，矯直: 將步驟3熱處理的管材，在七輥矯直機(jī)上進(jìn)行矯直，平直度不大于2mm/m，即得到TC4鈦合金厚壁管材。
2.根據(jù)權(quán)利要去I所述的TC4鈦合金厚壁管材的加工方法，其特征在于，步驟I中鈦合金管還的外徑為140~220mm,內(nèi)徑為70~120mm。
【文檔編號】B21J5/00GK103894441SQ201410106084
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2014年3月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月20日
【發(fā)明者】王勇根, 王勇錦 申請人:寶雞拓普達(dá)鈦業(yè)有限責(zé)任公司