專利名稱：一種改善鈦合金鑄錠開坯的熱加工工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于金屬材料加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種改善鈦合金鑄錠開坯的熱加工工藝。
背景技術(shù)：
鈦合金主要應(yīng)用于航空、航天、艦船等領(lǐng)域，目前還沒有一套完整的規(guī)范或標(biāo)準(zhǔn)來指導(dǎo)鈦合金鑄錠開坯，主要存在的問題是在鍛造過程中頭部縮孔深度不穩(wěn)定，表面開裂較嚴(yán)重的，導(dǎo)致縮孔切除量大，打磨量大，使開坯過程成材率低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種易實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)，減少人為因素而造成的頭部縮孔不穩(wěn)定現(xiàn)象，從而提高產(chǎn)品成材率的改善鈦合金鑄錠開坯的熱加工工藝。采用該工藝可生產(chǎn)出端面縮孔切除量較少、表面質(zhì)量良好的坯料，提高了產(chǎn)品成材率。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種改善鈦合金鑄錠開坯的熱加工工藝，其特征在于，該工藝包括以下步驟步驟一、將鈦合金鑄錠扒皮后切去冒口，然后采用打磨的方法去除鈦合金鑄錠表面缺陷；步驟二、將步驟一中去除表面缺陷的鈦合金鑄錠置于加熱爐中，在溫度為750°C 800°C的條件下預(yù)熱I. 5h 2. 5h，然后升溫至鑄錠β相變點(diǎn)以上150°C 200°C，保溫；所述保溫的時(shí)間為D/2+ (30 60) min，其中D為鈦合金鑄錠的直徑；步驟三、將步驟二中保溫后的鈦合金鑄錠置于2000T以上壓機(jī)上進(jìn)行開坯鍛造，開坯鍛造過程為301、從鑄錠中部開始向鉗口的反方向依次壓下，控制每道次進(jìn)給量不大于壓機(jī)的砧面寬度，每道次壓下量不小于進(jìn)給量的1/3，待壓至距鑄錠端部200mm 250mm處時(shí)，采用兩道次連續(xù)壓下，控制兩道次總壓下量為進(jìn)給量的1/3 1/2，兩道次之間的時(shí)間間隔為3s 5s，整平剩余部分；所述壓機(jī)的砧面寬度為300mm 350mm ；302、重復(fù)301直至鑄錠端面出現(xiàn)鼓度，每次重復(fù)之前將鑄錠翻轉(zhuǎn)90度；303、將302中端面出現(xiàn)鼓度的鑄錠以與301中相同的進(jìn)給量從鑄錠中部開始向鉗口的反方向依次壓下直至工藝尺寸，控制每道次壓下量為進(jìn)給量的1/5 1/3，得到一端鍛造至工藝尺寸的鈦合金坯料；步驟四、將303中所述一端鍛造至工藝尺寸的鈦合金坯料置于加熱爐中，按照步驟二中所述方式進(jìn)行加熱，最后采用步驟三中的開坯鍛造方式將加熱后的坯料的另一端鍛造至工藝尺寸。上述的一種改善鈦合金鑄錠開還的熱加工工藝,步驟一中所述鈦合金鑄錠采用真空自耗電弧爐熔煉得到。
上述的一種改善鈦合金鑄錠開坯的熱加工工藝，步驟三中所述開坯鍛造的始鍛溫度為鑄錠β相變點(diǎn)以上100°C 150°C，終鍛溫度彡850°C。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)I、本發(fā)明工藝簡單，易實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)，減少人為因素而造成的頭部縮孔不穩(wěn)定現(xiàn)象，從而提聞廣品成材率。2、本發(fā)明控制始鍛溫度為β相變點(diǎn)以上100°C 150°C，利用大噸位壓機(jī)，統(tǒng)一送
進(jìn)量和壓下量，使鈦合金的鑄錠晶粒得到充分破碎，使坯料表面折疊、拉傷等缺陷得到有效改善。3、采用本發(fā)明的工藝，規(guī)范操做步驟，使坯料端面向外鼓出，大大減少甚至消除端面縮孔現(xiàn)象，對(duì)產(chǎn)品成材率的提高效果明顯，可生產(chǎn)出端面縮孔切除量較少、表面質(zhì)量良好的還料，提聞了廣品成材率。 下面通過實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I步驟一、將真空自耗電弧爐熔煉得到的Φ690πιπι TCll鑄錠扒皮后切去冒口，然后采用打磨的方法去除鑄錠表面缺陷；步驟二、將步驟一中去除表面缺陷的TCll鑄錠置于加熱爐中，在溫度為800°C的條件下預(yù)熱I. 5h，然后升溫至鑄錠β相變點(diǎn)以上180°C，保溫380min ；步驟三、將步驟二中保溫后的TCll鑄錠置于2500T砧面寬度為350mm的油壓機(jī)上，在始鍛溫度為鑄錠β相變點(diǎn)以上100°c 150°C進(jìn)行開坯鍛造，并控制終鍛溫度彡850°C，開坯鍛造過程為301、從鑄錠中部開始向鉗口的反方向依次壓下，控制每道次進(jìn)給量為300mm，每道次壓下量為100mm，待壓至距鑄錠端部220mm處時(shí)，采用兩道次連續(xù)壓下，第一道次壓下75mm,間歇3秒后繼續(xù)壓下75mm,整平剩余部分；302、重復(fù)301三次后鑄錠端面出現(xiàn)鼓度，每次重復(fù)之前將鑄錠翻轉(zhuǎn)90度；303、將302中端面出現(xiàn)鼓度的鑄錠以與301中相同的進(jìn)給量從鑄錠中部開始向鉗口的反方向依次壓下直至尺寸達(dá)到300mmX 300mm,控制每道次壓下量為80mm 100mm,整平時(shí)壓下量為40mm 80mm,得到一端鍛造至300mmX300mm的TCll還料；步驟四、將303中所述一端鍛造至300mmX300mm的TCll坯料置于加熱爐中，按照步驟二中所述方式進(jìn)行加熱，最后采用步驟三中的開坯鍛造方式將加熱后的坯料的另一端鍛造至 300mm X 300mm。本實(shí)施例制備的300mmX300mm TCll還料端面鼓出效果顯著,無縮孔現(xiàn)象,表面質(zhì)
量良好。實(shí)施例2步驟一、將真空自耗電弧爐熔煉得到的Φ790πιπι TC4鑄錠扒皮后切去冒口，然后采用打磨的方法去除鑄錠表面缺陷；步驟二、將步驟一中去除表面缺陷的TC4鑄錠置于加熱爐中，在溫度為750°C的條件下預(yù)熱2. 5h，然后升溫至鑄錠β相變點(diǎn)以上150°C，保溫425min ；
步驟三、將步驟二中保溫后的TC4鑄錠置于2500T砧面寬度為350mm的油壓機(jī)上，在始鍛溫度為鑄錠β相變點(diǎn)以上100°C 150°C進(jìn)行開坯鍛造，并控制終鍛溫度彡850°C,開坯鍛造過程為301、從鑄錠中部開始向鉗口的反方向依次壓下，控制每道次進(jìn)給量為330mm，每道次壓下量為120mm，待壓至距鑄錠端部250mm處時(shí)，采用兩道次連續(xù)壓下，第一道次壓下55mm,間歇4秒后繼續(xù)壓下55mm,整平剩余部分；302、重復(fù)301三次后鑄錠端面出現(xiàn)鼓度，每次重復(fù)之前將鑄錠翻轉(zhuǎn)90度；303、將302中端面出現(xiàn)鼓度的鑄錠以與301中相同的進(jìn)給量從鑄錠中部開始向鉗口的反方向依次壓下直至尺寸達(dá)到280mmX 280mm,控制每道次壓下量為80mm IlOmm,整平時(shí)壓下量為40mm 80mm,得到一端鍛造至280mmX 280mm的TC4還料；步驟四、將303中所述一端鍛造至280mmX280mm的TC4坯料置于加熱爐中，按照 步驟二中所述方式進(jìn)行加熱，最后采用步驟三中的開坯鍛造方式將加熱后的坯料的另一端鍛造至 280mmX280mm。本實(shí)施例制備的280mmX 280mm TC4還料端面鼓出效果顯著,無縮孔現(xiàn)象,表面質(zhì)
量良好。實(shí)施例3步驟一、將真空自耗電弧爐熔煉得到的Φ690πιπι TC6鑄錠扒皮后切去冒口，然后采用打磨的方法去除鑄錠表面缺陷；步驟二、將步驟一中去除表面缺陷的TC6鑄錠置于加熱爐中，在溫度為780°C的條件下預(yù)熱2h，然后升溫至鑄錠β相變點(diǎn)以上200°C，保溫405min ；步驟三、將步驟二中保溫后的TC6鑄錠置于2500T砧面寬度為300mm的油壓機(jī)上，在始鍛溫度為鑄錠β相變點(diǎn)以上100°C 150°C進(jìn)行開坯鍛造，并控制終鍛溫度彡850°C,開坯鍛造過程為301、從鑄錠中部開始向鉗口的反方向依次壓下，控制每道次進(jìn)給量為280mm，每道次壓下量為95mm，待壓至距鑄錠端部200mm處時(shí)，采用兩道次連續(xù)壓下，第一道次壓下65mm,間歇5秒后繼續(xù)壓下65mm,整平剩余部分；302、重復(fù)301兩次后鑄錠端面出現(xiàn)鼓度，每次重復(fù)之前將鑄錠翻轉(zhuǎn)90度；303、將302中端面出現(xiàn)鼓度的鑄錠以與301中相同的進(jìn)給量從鑄錠中部開始向鉗口的反方向依次壓下直至尺寸達(dá)到250mmX 250mm，控制每道次壓下量為56mm 90mm，整平時(shí)壓下量為40mm 80mm,得到一端鍛造至250mmX 250mm的TC6還料；步驟四、將303中所述一端鍛造至250mmX250mm的TC6坯料置于加熱爐中，按照步驟二中所述方式進(jìn)行加熱，最后采用步驟三中的開坯鍛造方式將加熱后的坯料的另一端鍛造至 250mmX250mm。本實(shí)施例制備的250mmX250mm TC6還料端面鼓出效果顯著,無縮孔現(xiàn)象,表面質(zhì)
量良好。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本發(fā)明做任何限制，凡是根據(jù)發(fā)明技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種改善鈦合金鑄錠開坯的熱加工工藝，其特征在于，該工藝包括以下步驟 步驟一、將鈦合金鑄錠扒皮后切去冒口，然后采用打磨的方法去除鈦合金鑄錠表面缺陷； 步驟二、將步驟一中去除表面缺陷的鈦合金鑄錠置于加熱爐中，在溫度為750°C 800°C的條件下預(yù)熱I. 5h 2. 5h，然后升溫至鑄錠β相變點(diǎn)以上150°C 200°C，保溫；所述保溫的時(shí)間為D/2+ (30 60) min，其中D為鈦合金鑄錠的直徑； 步驟三、將步驟二中保溫后的鈦合金鑄錠置于2000T以上壓機(jī)上進(jìn)行開坯鍛造，開坯鍛造過程為 301、從鑄錠中部開始向鉗口的反方向依次壓下，控制每道次進(jìn)給量不大于壓機(jī)的砧面寬度，每道次壓下量不小于進(jìn)給量的1/3，待壓至距鑄錠端部200mm 250mm處時(shí)，采用兩道次連續(xù)壓下，控制兩道次總壓下量為進(jìn)給量的1/3 1/2，兩道次之間的時(shí)間間隔為3s 5s，整平剩余部分；所述壓機(jī)的砧面寬度為300mm 350mm ； 302、重復(fù)301直至鑄錠端面出現(xiàn)鼓度，每次重復(fù)之前將鑄錠翻轉(zhuǎn)90度； 303、將302中端面出現(xiàn)鼓度的鑄錠以與301中相同的進(jìn)給量從鑄錠中部開始向鉗口的反方向依次壓下直至工藝尺寸，控制每道次壓下量為進(jìn)給量的1/5 1/3，得到一端鍛造至工藝尺寸的鈦合金坯料； 步驟四、將303中所述一端鍛造至工藝尺寸的鈦合金坯料置于加熱爐中，按照步驟二中所述方式進(jìn)行加熱，最后采用步驟三中的開坯鍛造方式將加熱后的坯料的另一端鍛造至工藝尺寸。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種改善鈦合金鑄錠開坯的熱加工工藝，其特征在于，步驟一中所述鈦合金鑄錠采用真空自耗電弧爐熔煉得到。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種改善鈦合金鑄錠開坯的熱加工工藝，其特征在于，步驟三中所述開坯鍛造的始鍛溫度為鑄錠β相變點(diǎn)以上100°C 150°C，終鍛溫度彡850°C。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種改善鈦合金鑄錠開坯的熱加工工藝，該工藝為一、將鈦合金鑄錠扒皮后切去冒口，然后采用打磨的方法去除鈦合金鑄錠表面缺陷；二、置于加熱爐中預(yù)熱，然后升溫至鑄錠β相變點(diǎn)以上150℃～200℃保溫；三、將保溫后的鈦合金鑄錠置于2000T以上壓機(jī)上進(jìn)行開坯鍛造，得到一端鍛造至工藝尺寸的鈦合金坯料；步驟四、將一端鍛造至工藝尺寸的鈦合金坯料置于加熱爐中，加熱，以同樣方式將另一端鍛造至工藝尺寸。本發(fā)明易實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)，減少人為因素而造成的頭部縮孔不穩(wěn)定現(xiàn)象，從而提高產(chǎn)品成材率，采用該工藝方法可生產(chǎn)出端面縮孔切除量較少、表面質(zhì)量良好的坯料，提高了產(chǎn)品成材率。
文檔編號(hào)C22F1/18GK102912270SQ20121045191
公開日2013年2月6日 申請(qǐng)日期2012年11月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月12日
發(fā)明者蒲宣, 文寧 申請(qǐng)人:西部鈦業(yè)有限責(zé)任公司