一種小規(guī)格ta16鈦合金厚壁管材的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種小規(guī)格TA16鈦合金厚壁管材的制備方法，該方法為：一、對TA16鈦合金管坯兩輥開坯軋制，得到半成品管材；二、矯直后切去頭尾，并去除內外表面缺陷；三、對半成品管材進行軋制；四、對半成品管材進行空拉拔；五、對半成品管材進行軋制，得到外徑為3.0mm～10.0mm，壁厚與外徑之比為0.1～0.25的小規(guī)格鈦合金厚壁管材。該方法采用兩輥開坯軋制+多輥軋制+空拉拔+多輥軋制相結合的方式，加入空拉拔的工藝，能夠在大幅減徑的同時適度增加管材壁厚、提高管材擴口、壓扁等工藝性能、并且大大減少中間加工工序，利用本發(fā)明的方法制備得到鈦合金管材的成品率及冷成形工藝性能、尺寸精度均大幅提高。
【專利說明】一種小規(guī)格TA16鈦合金厚壁管材的制備方法

【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于有色金屬材料加工【技術領域】，具體涉及一種小規(guī)格TA16鈦合金厚壁管材的制備方法。

【背景技術】
[0002]航空、艦船、石油、化工領域的液壓、制冷、燃油等管路系統(tǒng)中采用鈦合金管替代傳統(tǒng)的不銹鋼管對減輕重量、提高抗腐蝕能力十分重要。ΤΑ16(ΠΤ7Μ)鈦合金是一種低強度的α型鈦合金，具有良好的冷加工性能、工藝性能、焊接性能和耐蝕性能，適合制備成管材應用于上述領域。
[0003]我國對ΤΑ16鈦合金管材進行了二十多年的研宄，已研制出多種規(guī)格ΤΑ16鈦合金管材并廣泛應用于航空、艦船、石油、化工領域的液壓、制冷、燃油等管路系統(tǒng)。但是隨著科學技術的發(fā)展，管路液壓系統(tǒng)壓力提高及系統(tǒng)空間復雜性的增加，對ΤΑ16鈦合金管材提出了更小規(guī)格、更厚壁厚的要求。采用現(xiàn)有技術制備小規(guī)格ΤΑ16鈦合金厚壁管材，存在著生產(chǎn)道次繁多，工藝穩(wěn)定性、批次產(chǎn)品性能一致性差，成品率低，擴口、壓扁等工藝性能不合格，后續(xù)冷成型性能不穩(wěn)定等問題，無法滿足使用要求。


【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術問題在于針對上述現(xiàn)有技術中的不足，提供一種小規(guī)格ΤΑ16鈦合金厚壁管材的制備方法。該方法采用兩輥開坯軋制+多輥軋制+空拉拔+多輥軋制相結合的方式，加入空拉拔的工藝，能夠在大幅減徑的同時適度增加管材壁厚、提高管材擴口、壓扁等工藝性能、并且大大減少中間加工工序，此外，空拉拔時在管材表面涂覆潤滑涂層可有效保護管材表面，隨后多輥軋制出成品管材，能夠有效提高管材表面質量及尺寸精度，利用本發(fā)明的方法制備得到鈦合金管材的成品率及冷成形工藝性能、尺寸精度均大巾畐提尚。
[0005]為解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案是:一種小規(guī)格ΤΑ16鈦合金厚壁管材的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟:
[0006]步驟一、對ΤΑ16鈦合金管坯進行I?2道次的兩輥開坯軋制，每道次軋制后均對ΤΑ16鈦合金管坯進行中間退火，得到半成品管材；所述軋制的道次變形率為35%?60%，所述中間退火的真空度不低于1\10-中&，溫度為6001?750°C，時間為0.5h?2h ;
[0007]步驟二、將步驟一中所述半成品管材矯直后切去頭尾，然后對半成品管材進行內表面鏜孔處理和外表面刮修處理去除內外表面缺陷；
[0008]步驟三、采用多輥軋機對步驟二中去除內外表面缺陷后的半成品管材進行2?6道次的軋制；所述軋制的道次變形率為15%?35% ;
[0009]步驟四、對步驟三中經(jīng)軋制后的半成品管材進行I?2道次的空拉拔，每道次空拉拔前均在半成品管材表面先均勻涂覆氟磷酸鹽涂料，再均勻涂覆二硫化鉬涂料，每道次空拉拔后均對半成品管材進行中間退火；所述氟磷酸鹽涂料由以下重量百分比的原料均勻混合制成:磷酸三鈉20%?30%，氟化鈉8%?15%，氫氟酸12%?20%，余量為水；所述二硫化鉬涂料由以下重量百分比的原料均勻混合制成:樹膠40%?50%，二硫化鉬5 %?12 %，余量為水；所述氫氟酸的質量濃度為48 %?56 %，所述空拉拔的道次變形率為10%?25%，所述中間退火的真空度不低于I X KT1Pa,溫度為600 °C?750°C，時間為0.5h ?2h ;
[0010]步驟五、采用多輥軋機對步驟四中經(jīng)空拉拔和中間退火后的半成品管材進行I?2道次的軋制，然后進行成品退火，矯直后切去頭尾，得到外徑為3.0mm?10.0mm，壁厚與外徑之比為0.1?0.25的小規(guī)格鈦合金厚壁管材；所述軋制的道次變形率為15%?30%，所述成品退火的溫度為600°C?800°C，時間為0.5h?2h。
[0011]上述的一種小規(guī)格TA16鈦合金厚壁管材的制備方法，其特征在于，步驟一中所述乳制的乳機轉速為60次/min?65次/min，每道次乳制的送進量為3mm?4mm。
[0012]上述的一種小規(guī)格TA16鈦合金厚壁管材的制備方法，其特征在于，步驟一中所述中間退火的溫度為700°C，時間為Ih。
[0013]上述的一種小規(guī)格TA16鈦合金厚壁管材的制備方法，其特征在于，步驟二中所述內表面鍵孔處理的單邊進刀量為0.2mm?0.4mm。
[0014]上述的一種小規(guī)格TA16鈦合金厚壁管材的制備方法，其特征在于，步驟三中所述乳制的乳機轉速為50次/min?60次/min，每道次乳制的送進量為1.5mm?2.5mm。
[0015]上述的一種小規(guī)格TA16鈦合金厚壁管材的制備方法，其特征在于，步驟三中當所述軋制的道次數(shù)為偶數(shù)時，每兩道次軋制后均對半成品管材進行中間退火，當所述軋制的道次數(shù)為奇數(shù)時，每兩道次軋制后和最后一道次軋制后均對半成品管材進行中間退火，當中間退火的次數(shù)為兩次以上時，控制相鄰兩次中間退火之間的半成品管材的總變形率彡48 % ;所述中間退火的真空度不低于I X I(T1Pa，溫度為600 °C?750 °C，時間為0.5h?2h。
[0016]上述的一種小規(guī)格TA16鈦合金厚壁管材的制備方法，其特征在于，所述中間退火的溫度為700°C，時間為Ih。
[0017]上述的一種小規(guī)格TA16鈦合金厚壁管材的制備方法，其特征在于，步驟四中所述中間退火的溫度為700°C，時間為Ih。
[0018]上述的一種小規(guī)格TA16鈦合金厚壁管材的制備方法，其特征在于，步驟五中所述乳制的乳機轉速為50次/min?60次/min，每道次乳制的送進量為1.5mm?2.5mm。
[0019]上述的一種小規(guī)格TA16鈦合金厚壁管材的制備方法，其特征在于，步驟五中所述成品退火的溫度為750°C，時間為Ih。
[0020]本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有以下優(yōu)點:
[0021]1、本發(fā)明中采用兩輥開坯軋制+多輥軋制+空拉拔+多輥軋制相結合的方式，加入空拉拔的工藝，能夠在大幅減徑的同時適度增加管材壁厚、提高管材擴口、壓扁等工藝性能、并且大大減少中間加工工序，此外，空拉拔時在管材表面涂覆潤滑涂層可有效保護管材表面，隨后多輥軋制出成品管材，能夠有效提高管材表面質量及尺寸精度，利用本發(fā)明的方法制備得到鈦合金管材的成品率及冷成形工藝性能、尺寸精度均大幅提高。
[0022]2.本發(fā)明的方法中對兩輥開坯后的半成品管材進行內表面鏜孔、外表面刮修去除表面缺陷，可顯著降低后續(xù)加工工序復雜性，提高管材成品率；另外，采用現(xiàn)有技術生產(chǎn)TA16鈦合金管材時，管材外徑越小，加工工序越繁多，成品率越低，而且冷軋時管材減徑的同時必須減壁，對于生產(chǎn)壁厚與外徑比值較大的管材無能為力，而采用多輥軋制的半成品管材增加I?2道次空拉拔的工藝在大幅減徑的同時可適度增加管材壁厚、提高管材擴口、壓扁等工藝性能、并且大大減少中間加工工序，降低成本，提高生產(chǎn)率，同時，空拉拔時在半成品管材表面涂覆磷氟酸鹽涂料+ 二硫化鉬涂料作為潤滑涂層可有效保護管材表面，采用本發(fā)明的方法能夠高效高質的生產(chǎn)外徑為3mm?10mm，壁厚與外徑之比為0.1?0.25的小規(guī)格厚壁鈦合金管材。
[0023]下面通過實施例，對本發(fā)明的技術方案做進一步的詳細描述。

【具體實施方式】
[0024]實施例1
[0025]本實施例制備規(guī)格為Φ 10.0X 1.0mmTA16的鈦合金厚壁管材，包括以下步驟:
[0026]步驟一、對規(guī)格為Φ42.0X6.0mm的TA16鈦合金管坯進行I道次的兩輥開坯軋制，對軋制后的TA16鈦合金管坯進行中間退火，得到規(guī)格為Φ35.0X3.4mm的半成品管材；所述乳制的道次變形率為50%，乳機轉速為65次/min，送進量為3mm/次，所述中間退火的真空度不低于I X KT1Pa,溫度為700°C，時間為Ih ；
[0027]步驟二、將步驟一中所述半成品管材矯直后切去頭尾，然后對半成品管材進行內表面鏜孔處理和外表面刮修處理去除內外表面缺陷，得到規(guī)格為Φ35.0X3.0mm的半成品管材；所述內表面鏜孔處理的單邊進刀量為0.2mm ;
[0028]步驟三、采用多輥軋機對步驟二中去除內外表面缺陷后的半成品管材進行6道次的軋制，第一道次軋制至Φ28.0X2.5mm，第二道次軋制至Φ25.0X2.2mm，第三道次軋制至Φ20.0X1.8mm，第四道次軋制至Φ18.5X1.6mm，第五道次軋制至Φ16.0X1.2mm，第六道次軋制至Φ14.0Χ1.1_，每兩道次軋制后均對半成品管材進行中間退火；6道次所述軋制的道次變形率依次為:34 %、21 %、35 %、17 %、34 %和20 %，所述軋制的軋機轉速為60次/min,送進量為1.5mm/次，所述中間退火的真空度不低于I X 1-1Pa,溫度為700°C，時間為Ih ；
[0029]步驟四、對步驟三中經(jīng)軋制和中間退火后的半成品管材進行I道次的空拉拔至Φ 10.8X1.1mm,空拉拔前在半成品管材表面先均勻涂覆氟磷酸鹽涂料，再均勻涂覆二硫化鉬涂料，空拉拔后對半成品管材進行中間退火；所述氟磷酸鹽涂料由以下重量百分比的原料均勻混合制成:磷酸三鈉25 %，氟化鈉10 %，氫氟酸20 %，水45 %，；所述二硫化鉬涂料由以下重量百分比的原料均勻混合制成:樹膠45%，二硫化鉬8%，水47% ;所述氫氟酸的質量濃度為50%，所述空拉拔的道次變形率為25%，所述中間退火的真空度不低于I X KT1Pa,溫度為700°C，時間為Ih ；
[0030]步驟五、采用多輥軋機對步驟四經(jīng)空拉拔和中間退火后的半成品管材進行I道次的軋制至Φ 1X 1.0mm，然后進行成品退火，矯直后切去頭尾，得到規(guī)格為OlOXLOmm的鈦合金厚壁管材；所述軋制的道次變形率為16% ;所述成品退火的真空度不低于I X KT1Pa,溫度為750°C，時間為Ih。
[0031]對本實施例制備的規(guī)格為Φ10Χ1.0mm的鈦合金厚壁管材的力學性能和工藝性能進行表征，結果為！Rni= 756MPa，Rpa2= 630MPa，A = 20%，擴口彡1.3D，壓扁彡1t (其中D為管材外徑，t為管材壁厚)，由此可見本實施例制備的鈦合金厚壁管材具有良好的力學性能和擴口、壓扁工藝性能，抗拉和屈服強度較高。
[0032]實施例2
[0033]本實施例制備規(guī)格為Φ6.0X 1.5mm的TA16鈦合金厚壁管材，包括以下步驟:
[0034]步驟一、對規(guī)格為Φ40.0X7.0mm的TA16鈦合金管坯進行2道次的兩輥開坯軋制，第一道次軋制至Φ26.0X4.7mm，第二道次軋制至Φ22.0X3.5mm，每道次軋制后均對TA16鈦合金管坯均進行中間退火，得到半成品管材；2道次所述軋制的道次變形率依次為57%和35%，乳機轉速為60次/min，送進量為4mm/次，所述中間退火的真空度不低于I X KT1Pa,溫度為600°C，時間為2h ；
[0035]步驟二、將步驟一中所述半成品管材矯直后切去頭尾，然后對半成品管材進行內表面鏜孔處理和外表面刮修處理去除內外表面缺陷，得到規(guī)格為Φ22.0X3.2mm的半成品管材；所述內表面鏜孔處理的單邊進刀量為0.3mm ;
[0036]步驟三、采用多輥軋機對步驟二中去除內外表面缺陷后的半成品管材進行4道次的軋制，第一道次軋制至Φ 18.0 X 2.9mm，第二道次軋制至Φ 15.0 X 2.5mm，第三道次軋制至Φ13.0X2.1mm，第四道次軋制至Φ 12.2X 1.9mm，每兩道次軋制后均對半成品管材進行中間退火；4道次所述軋制的道次變形率依次為27%、28%、27%和15%，所述軋制的軋機轉速為50次/min，送進量為2.5mm/次，所述中間退火的真空度不低于IX KT1Pa,溫度為750°C，時間為 0.5h ；
[0037]步驟四、對步驟三中經(jīng)軋制和中間退火后的半成品管材進行2道次的空拉拔，第一道次空拉拔至Φ 10 X 1.9mm，第二道次空拉拔至Φ8.0 X 1.9mm，每道次空拉拔前均在半成品管材表面先均勻涂覆氟磷酸鹽涂料，再均勻涂覆二硫化鉬涂料，每道次空拉拔后均對半成品管材進行中間退火；所述氟磷酸鹽涂料由以下重量百分比的原料均勻混合制成:磷酸三鈉18%，氟化鈉12%，氫氟酸15%，水55%;所述二硫化鉬涂料由以下重量百分比的原料均勻混合制成:樹膠50%，二硫化鉬10%，水40% ;所述氫氟酸的質量濃度為56%，2道次所述空拉拔的道次變形率依次為21 %和25%，所述中間退火的真空度不低于I X KT1Pa,溫度為750°C，時間為0.5h ；
[0038]步驟五、采用多輥軋機對步驟四經(jīng)空拉拔和中間退火后的半成品管材進行2道次的軋制，第一道次軋制至Φ6.7X1.6mm，第二道次軋制至Φ6.0X 1.5mm，然后進行成品退火，矯直后切去頭尾，得到鈦合金厚壁管材；2道次所述軋制的道次變形率依次為30%和17%，所述成品退火的真空度不低于I X KT1Pa,溫度為700°C，時間為1.5h。
[0039]對本實施例制備的規(guī)格為Φ6.0X 1.5mm的鈦合金厚壁管材的力學性能和工藝性能進行表征，結果為！Rni= 736MPa，Rpa2= 595MPa，A = 18%，擴口彡1.3D，壓扁彡1t (其中D為管材外徑，t為管材壁厚)，由此可見本實施例制備的鈦合金厚壁管材具有良好的力學性能和擴口、壓扁工藝性能，抗拉和屈服強度較高。
[0040]實施例3
[0041]本實施例制備規(guī)格為Φ3Χ0.5mm的TA16鈦合金厚壁管材，包括以下步驟:
[0042]步驟一、對規(guī)格為Φ29.0X3.0mm的TA16鈦合金管坯進行2道次的兩輥開坯軋制，第一道次軋制至Φ 15.0X2.5mm，第二道次軋制至Φ 10.0X2.2mm，每道次軋制后均對TA16鈦合金管坯進行中間退火，得到半成品管材；2道次所述軋制的道次變形率依次為60%和45%，乳機轉速為62次/min，送進量為3.5mm/次，所述中間退火的真空度不低于I X KT1Pa,溫度為 750°C，時間為 0.5h ；
[0043]步驟二、將步驟一中所述半成品管材矯直后切去頭尾，然后對半成品管材進行內表面鏜孔處理和外表面刮修處理去除內外表面缺陷，得到規(guī)格為φ 10.0X 1.8mm的半成品管材；所述內表面鏜孔處理的單邊進刀量為0.4mm ;
[0044]步驟三、采用多輥軋機對步驟二中經(jīng)鏜孔、刮修后的半成品管材進行5道次的車L制，第一道次軋制至Φ9.2X1.5mm，第二道次軋制至Φ7.6Χ1.3mm，第三道次軋制至Φ6.2X1.1mm，第四道次軋制至Φ5.7X0.9mm，第五道次軋制至Φ4.7X0.7mm，每兩道次軋制后和最后一道次軋制后均對半成品管材進行中間退火；5道次所述軋制的道次變形率依次為22%、29%、31%、23%和35%，所述軋制的軋機轉速為55次/min，送進量為2mm/次，所述中間退火的真空度不低于I X KT1Pa,溫度為600°C，時間為2h ;
[0045]步驟四、對步驟三中經(jīng)軋制和中間退火后的半成品管材進行2道次的空拉拔，第一道次空拉拔至Φ3.7X0.7mm，第二道次空拉拔至Φ3.4X0.7mm，每道次空拉拔前均在半成品管材表面先均勻涂覆氟磷酸鹽涂料，再均勻涂覆二硫化鉬涂料，每道次空拉拔后均對半成品管材進行中間退火；所述氟磷酸鹽涂料由以下重量百分比的原料均勻混合制成:磷酸三鈉25%，氟化鈉15%，氫氟酸20%，水40%;所述二硫化鉬涂料由以下重量百分比的原料均勻混合制成:樹膠40 %，二硫化鉬5 %，水55 %;所述氫氟酸的質量濃度為48 %，2道次所述空拉拔的道次變形率分別為25%和10%，所述中間退火的真空度不低于IXKT1Pa,溫度為600°C，時間為2h;
[0046]步驟五、采用多輥軋機對步驟四經(jīng)空拉拔和中間退火后的規(guī)格為Φ3.4X0.7mm的半成品管材進行2道次的軋制，第一道次軋制至Φ3.2X0.6mm，第二道次軋制至Φ3.0Χ0.5mm，然后進行成品退火，矯直后切去頭尾，得到鈦合金厚壁管材；2道次所述軋制的道次變形率為分別為17 %和20 %，所述成品退火的真空度不低于I X KT1Pa,溫度為600°C，時間為2ho
[0047]對本實施例制備的規(guī)格為Φ3Χ0.5_鈦合金厚壁管材的力學性能和工藝性能進行表征，結果為！Rni= 708MPa，Rptl 2= 615MPa，A = 22%，擴口彡 1.3D，壓扁彡 1t (其中 D為管材外徑，t為管材壁厚)，由此可見本實施例制備的鈦合金厚壁管材具有良好的力學性能和擴口、壓扁工藝性能，抗拉和屈服強度較高。
[0048]實施例4
[0049]本實施例制備規(guī)格為Φ5.5X0.7mm的TA16鈦合金厚壁管材的方法包括以下步驟:
[0050]步驟一、對規(guī)格為Φ 18.0X2.5mm的TA16鈦合金管坯進行I道次的兩輥開坯軋制，軋制后對TA16鈦合金管坯進行中間退火，得到規(guī)格為Φ14.0X1.7_的半成品管材；所述乳制的道次變形率為46%，乳機轉速為60次/min，送進量為3.5mm/次，所述中間退火的真空度不低于I X KT1Pa,溫度為6500C，時間為1.5h ；
[0051]步驟二、將步驟一中所述半成品管材矯直后切去頭尾，然后對半成品管材進行內表面鏜孔處理和外表面刮修處理去除內外表面缺陷，得到規(guī)格為Φ 14.0X 1.5mm的半成品管材；所述內表面鏜孔處理的單邊進刀量為0.2mm ;
[0052]步驟三、采用多輥軋機對步驟二中去除內外表面缺陷后的半成品管材進行3道次的軋制，第一道次軋制至φ 11.0X1.3_，第二道次軋制至Φ10.0Χ1.1mm，第三道次軋制至Φ8.5X0.9mm，第二道次軋制后和最后一道次軋制后均對半成品管材進行中間退火；3道次所述軋制的道次變形率依次為33%、22%和30%，所述軋制的軋機轉速為58次/min，送進量為2mm/次，所述中間退火的真空度不低于IX KT1Pa,溫度為650°C，時間為1.5h ;
[0053]步驟四、對步驟三中經(jīng)軋制和中間退火后的半成品管材進行2道次的空拉拔，第一道次空拉拔至Φ6.8X0.9mm，第二道次空拉拔至Φ6.0X0.9mm，每道次空拉拔前均在半成品管材表面先均勻涂覆氟磷酸鹽涂料，再均勻涂覆二硫化鉬涂料，每道次空拉拔后均對半成品管材進行中間退火；所述氟磷酸鹽涂料由以下重量百分比的原料均勻混合制成:磷酸三鈉30%，氟化鈉9%，氫氟酸18%，水43% ;所述二硫化鉬涂料由以下重量百分比的原料均勻混合制成:樹膠43%，二硫化鉬12%，水45% ;所述氫氟酸的質量濃度為50%，2道次所述空拉拔的道次變形率依次為22%和14%，所述中間退火的真空度不低于I X 1-1Pa,溫度為650°C，時間為1.5h；
[0054]步驟五、采用多輥軋機對步驟四經(jīng)空拉拔和中間退火后的規(guī)格為Φ6.0X0.9mm的半成品管材進行I道次的軋制，然后進行成品退火，矯直后切去頭尾，得到規(guī)格為Φ5.5X0.7_鈦合金厚壁管材；所述軋制的道次變形率為27% ;所述成品退火的真空度不低于I X KT1Pa,溫度為8000C，時間為0.5h。
[0055]對本實施例制備的規(guī)格為Φ5.5X0.7_鈦合金厚壁管材的力學性能和工藝性能進行表征，結果為！Rni= 735MPa，Rptl 2= 608MPa，A = 18%，擴口彡1.3D，壓扁彡1t (其中D為管材外徑，t為管材壁厚)，由此可見本實施例制備的鈦合金厚壁管材具有良好的力學性能和擴口、壓扁工藝性能，抗拉和屈服強度較高。
[0056]實施例5
[0057]本實施例制備規(guī)格為Φ3.8X0.7mmTA16鈦合金厚壁管材，包括以下步驟:
[0058]步驟一、對規(guī)格為Φ 15.0X2.0mm的TA16鈦合金管坯進行I道次的兩輥開坯軋制，軋制后對TA16鈦合金管坯進行中間退火，得到規(guī)格為Φ8.2X1.8mm的半成品管材；所述軋制的道次變形率為56%，乳機轉速為60次/min，送進量為3.5_/次；所述中間退火的真空度不低于I X KT1Pa,溫度為700°C，時間為Ih ；
[0059]步驟二、將步驟一中所述半成品管材矯直后切去頭尾，然后對半成品管材進行內表面鏜孔處理和外表面刮修處理去除內外表面缺陷，得到規(guī)格為Φ8.2X1.6mm的半成品管材；所述內表面鏜孔處理的單邊進刀量為0.2mm ;
[0060]步驟三、采用多輥軋機對步驟二中去除內外表面缺陷后的半成品管材進行2道次的軋制，第一道次軋制至Φ7.0X1.2mm，第二道次軋制至Φ6.5X 1.0mm，第二道次軋制后對半成品管材進行中間退火；2道次所述軋制的道次變形率依次為34%和21%，所述軋制的乳機轉速為58次/min，送進量為2mm/次，所述中間退火的真空度不低于IX KT1Pa,溫度為700°C，時間為Ih ；
[0061]步驟四、對步驟三中經(jīng)軋制和中間退火后的半成品管材進行2道次的空拉拔，第一道次空拉拔至Φ5.2 X 1.0mm，第二道次空拉拔至Φ4.6 X 1.0mm，每道次空拉拔前均在半成品管材表面先均勻涂覆氟磷酸鹽涂料，再均勻涂覆二硫化鉬涂料，每道次空拉拔后均對半成品管材進行中間退火；所述氟磷酸鹽涂料由以下重量百分比的原料均勻混合制成:磷酸三鈉20%，氟化鈉8%，氫氟酸12%，水60% ;所述二硫化鉬涂料由以下重量百分比的原料均勻混合制成:樹膠50%，二硫化鉬7%，水43%;所述氫氟酸的質量濃度為50%，2道次所述空拉拔的道次變形率依次為24%和14%，所述中間退火的真空度不低于IXKT1Pa,溫度為700°C，時間為Ih ；
[0062]步驟五、采用多輥軋機對步驟四經(jīng)空拉拔和中間退火后的規(guī)格為Φ4.6X1.0mm的半成品管材進行2道次的軋制，第一道次軋制至Φ4.0Χ0.8mm，第二道次軋制至Φ3.8Χ0.7mm，然后進行成品退火，矯直后切去頭尾，得到鈦合金厚壁管材；2道次所述軋制的道次變形率分別為29%和15%，所述成品退火的真空度不低于IXKT1Pa,溫度為750°C，時間為Iho
[0063]對本實施例制備的規(guī)格為Φ3.8X0.7mm鈦合金厚壁管材的力學性能和工藝性能進行表征，結果為！Rni= 722MPa，Rpa2= 613MPa，A = 21%，擴口彡1.3D，壓扁彡1t (其中D為管材外徑，t為管材壁厚)，由此可見本實施例制備的鈦合金厚壁管材具有良好的力學性能和擴口、壓扁工藝性能，抗拉和屈服強度較高。
[0064]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例，并非對本發(fā)明作任何限制，凡是根據(jù)本發(fā)明技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結構變化，均仍屬于本發(fā)明技術方案的保護范圍內。
【權利要求】
1.一種小規(guī)格TA16鈦合金厚壁管材的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟: 步驟一、對TA16鈦合金管坯進行I?2道次的兩輥開坯軋制，每道次軋制后均對TA16鈦合金管坯進行中間退火，得到半成品管材；所述軋制的道次變形率為35%?60%，所述中間退火的真空度不低于1\10-中&，溫度為600°0?750°C，時間為0.5h?2h ; 步驟二、將步驟一中所述半成品管材矯直后切去頭尾，然后對半成品管材進行內表面鏜孔處理和外表面刮修處理去除內外表面缺陷； 步驟三、采用多輥軋機對步驟二中去除內外表面缺陷后的半成品管材進行2?6道次的軋制，所述軋制的道次變形率為15%?35% ; 步驟四、對步驟三中經(jīng)軋制后的半成品管材進行I?2道次的空拉拔，每道次空拉拔前均在半成品管材表面先均勻涂覆氟磷酸鹽涂料，再均勻涂覆二硫化鉬涂料，每道次空拉拔后均對半成品管材進行中間退火；所述氟磷酸鹽涂料由以下重量百分比的原料均勻混合制成:磷酸三鈉20%?30%，氟化鈉8%?15%，氫氟酸12%?20%，余量為水；所述二硫化鉬涂料由以下重量百分比的原料均勻混合制成:樹膠40 %?50 %，二硫化鉬5 %?12 %，余量為水；所述氫氟酸的質量濃度為48%?56%，所述空拉拔的道次變形率為10%?25%，所述中間退火的真空度不低于1\10-中&，溫度為6001?750°C，時間為0.5h?2h ; 步驟五、采用多輥軋機對步驟四中經(jīng)空拉拔和中間退火后的半成品管材進行I?2道次的軋制，然后進行成品退火，矯直后切去頭尾，得到外徑為3.0mm?10.0_，壁厚與外徑之比為0.1?0.25的小規(guī)格鈦合金厚壁管材；所述軋制的道次變形率為15%?30%，所述成品退火的溫度為600°C?800°C，時間為0.5h?2h。
2.按照權利要求1所述的一種小規(guī)格TA16鈦合金厚壁管材的制備方法，其特征在于，步驟一中所述乳制的乳機轉速為60次/min?65次/min，每道次乳制的送進量為3mm?4mm ο
3.按照權利要求1所述的一種小規(guī)格TA16鈦合金厚壁管材的制備方法，其特征在于，步驟一中所述中間退火的溫度為700 °C，時間為Ih。
4.按照權利要求1所述的一種小規(guī)格TA16鈦合金厚壁管材的制備方法，其特征在于，步驟二中所述內表面鍵孔處理的單邊進刀量為0.2mm?0.4mm。
5.按照權利要求1所述的一種小規(guī)格TA16鈦合金厚壁管材的制備方法，其特征在于，步驟三中所述乳制的乳機轉速為50次/min?60次/min，每道次乳制的送進量為1.5mm?2.5mmο
6.按照權利要求1所述的一種小規(guī)格TA16鈦合金厚壁管材的制備方法，其特征在于，步驟三中當所述軋制的道次數(shù)為偶數(shù)時，每兩道次軋制后均對半成品管材進行中間退火，當所述軋制的道次數(shù)為奇數(shù)時，每兩道次軋制后和最后一道次軋制后均對半成品管材進行中間退火，當中間退火的次數(shù)為兩次以上時，控制相鄰兩次中間退火之間的半成品管材的總變形率< 48% ;所述中間退火的真空度不低于1\10_中&，溫度為600°0?750°C，時間為0.5h ?2ho
7.按照權利要求6所述的一種小規(guī)格TA16鈦合金厚壁管材的制備方法，其特征在于，所述中間退火的溫度為700°C，時間為Ih。
8.按照權利要求1所述的一種小規(guī)格TA16鈦合金厚壁管材的制備方法，其特征在于，步驟四中所述中間退火的溫度為700 °C，時間為Ih。
9.按照權利要求1所述的一種小規(guī)格TA16鈦合金厚壁管材的制備方法，其特征在于，步驟五中所述乳制的乳機轉速為50次/min?60次/min，每道次乳制的送進量為1.5mm?2.5mmο
10.按照權利要求1所述的一種小規(guī)格TA16鈦合金厚壁管材的制備方法，其特征在于，步驟五中所述成品退火的溫度為750°C，時間為lh。
【文檔編號】B21C9/02GK104438428SQ201410460802
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年9月11日 優(yōu)先權日:2014年9月11日
【發(fā)明者】劉偉, 杜宇, 楊海瑛, 毛小南, 孫花梅 申請人:西北有色金屬研究院