一種Ti662鈦合金管材的制備工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種Ti662鈦合金管材的制備工藝。其特點(diǎn)是，包括如下步驟：(1)鑄錠制備：首先制備出Φ600mm的Ti662鈦合金鑄錠或TC10鈦合金鑄錠，然后經(jīng)升溫金相法測(cè)定出相變點(diǎn)Tβ；(2)棒坯鍛造；(3)超聲探傷：對(duì)得到的鍛造棒坯按標(biāo)準(zhǔn)GB/T5193-2007進(jìn)行超聲波探傷，要求探傷等級(jí)至少達(dá)到B級(jí)要求；(4)擠壓坯料制備：對(duì)得到的鍛造棒坯進(jìn)行機(jī)加工；(5)包套：將得到的坯料使用HNO3溶液或酒精清洗，采用雙層包套，內(nèi)包套采用1mm的A3鋼板，外包套采用1mm的銅帶。該工藝制備的成品Ti662/TC10管材具有顯微組織均勻，晶粒細(xì)小，具有很好的室溫及高溫力學(xué)性能。
【專利說(shuō)明】一種T i 662鈦合金管材的制備工藝

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種Ti662鈦合金管材的制備工藝。

【背景技術(shù)】
[0002]Ti662(T1-6Al-6V-2Sn-0.5Cu_0.5Fe)鈦合金是由美國(guó)紐約大學(xué)在 Ti_6Al_4V 鈦合金的基礎(chǔ)上發(fā)明的一種高強(qiáng)鈦合金，其在固溶時(shí)效熱處理后強(qiáng)度可達(dá)到1200MPa。該合金主要應(yīng)用于溫度在300-400°C，比強(qiáng)度較高的場(chǎng)合。產(chǎn)品主要有板材、棒材及小鍛件，用于航空結(jié)構(gòu)件、離心機(jī)、火箭發(fā)動(dòng)機(jī)等部件。
[0003]由于Ti662鈦合金具有高的比強(qiáng)度，優(yōu)良的抗腐蝕性能，在海水介質(zhì)或復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境條件下工作，抗腐蝕能力高于不銹鋼，特別是對(duì)點(diǎn)蝕、酸蝕和應(yīng)力腐蝕的抵抗力特別強(qiáng)，因此，近年來(lái)被應(yīng)用于石油化工設(shè)備及其勘探的設(shè)備上。在美國(guó)使用較多，在國(guó)內(nèi)相近牌號(hào)為T(mén)C10。該種牌號(hào)的管材在國(guó)內(nèi)使用很少，目前還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)該合金管材的相關(guān)資料。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種Ti662鈦合金管材的制備工藝，得到的管材顯微組織均勻，晶粒細(xì)小，具有良好的室溫及高溫力學(xué)性能。
[0005]一種Ti662鈦合金管材的制備工藝，其特別之處在于，包括如下步驟:
[0006](1)鑄錠制備:
[0007]首先制備出Φ600πιπι的Ti662鈦合金鑄錠或TC10鈦合金鑄錠，然后經(jīng)升溫金相法測(cè)定出相變點(diǎn)Τρ;
[0008](2)棒坯鍛造:
[0009]將得到的Φ600_鑄錠總共經(jīng)過(guò)四火次鍛造制備擠壓棒坯，其中第一火次鍛造是在相變點(diǎn)以上100— 200°C進(jìn)行開(kāi)坯鍛造，鍛造至方400mm ;第二火次進(jìn)行鐓拔鍛造，鍛造起始溫度為相變點(diǎn)以下40°C到相變點(diǎn)以上40°C，從方400mm鐓粗到方500mm，從方500mm拔長(zhǎng)到方400mm，再次進(jìn)行鐓粗到方500mm ;第三火次在相變點(diǎn)以下40°C拔長(zhǎng)鍛造，拔長(zhǎng)至方320mm ;第四火次鍛造在相變點(diǎn)以下30—60°C進(jìn)行，拔長(zhǎng)摔圓至Φ 215mm、255mm或295mm，上述所有火次終鍛溫度均為800°C ;
[0010](3)超聲探傷:
[0011]對(duì)得到的鍛造棒坯按標(biāo)準(zhǔn)GB/T5193-2007進(jìn)行超聲波探傷，要求探傷等級(jí)至少達(dá)到B級(jí)要求；
[0012](4)擠壓坯料制備:
[0013]對(duì)得到的鍛造棒坯進(jìn)行機(jī)加工，將其外徑車至Φ 210mm、250mm或290mm，并且外表面粗糙度小于6.3 μπι，然后采用深孔鉆鏜床加工內(nèi)孔，內(nèi)孔加工尺寸Φ控制在(D+8)mm，其中D表示管坯的內(nèi)徑尺寸，并且內(nèi)孔應(yīng)與外徑同心，內(nèi)表面粗糙度小于3.2 μπι;
[0014](5)包套:
[0015]將得到的坯料使用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30-40%的HN03S液或酒精清洗，清除掉表面油污及雜質(zhì)，采用雙層包套，內(nèi)包套采用1_的A3鋼板，外包套采用1_的銅帶；
[0016](6)熱擠壓:
[0017]將得到的管坯在電阻爐中進(jìn)行加熱，溫到裝爐，保溫計(jì)時(shí)，控制加熱溫度為840?980°C，保溫2?3小時(shí)；設(shè)定擠壓速度為80-150mm/s，控制擠壓比4_18，擠壓管坯規(guī)格為外徑 Φ85-165ι?πι，壁厚為 15_45mm，長(zhǎng)度 1200_9200mm 進(jìn)行擠壓；
[0018](7)矯直:
[0019]將得到的擠壓管坯在冷床上持續(xù)的轉(zhuǎn)動(dòng)，直至其表面溫度降低至680_760°C，用矯直機(jī)進(jìn)行矯直；
[0020](8)表面處理:
[0021]將得到的擠壓管進(jìn)行酸洗，從而除去表面鋼套、銅套材料和表面氧化皮，最后水洗去除表面殘留酸液；
[0022](9)成品熱處理:
[0023]將得到的擠壓管坯采用先固溶處理然后時(shí)效處理，控制固溶溫度為850?920°C，保溫1?2小時(shí)，出爐水冷，時(shí)效溫度為520-620°C，保溫4_8小時(shí)，出爐空冷；
[0024](10)機(jī)加工:
[0025]將得到的擠壓管內(nèi)表面采用鏜孔處理，具體采用剛性鏜桿，單邊鏜孔量為0.2?
1.2mm，從而將內(nèi)孔鏜至所需尺寸，并且使內(nèi)表面粗糙度小于3.2um ;保證內(nèi)孔圓與車床卡盤(pán)旋轉(zhuǎn)軸線共線，車外徑圓，車至所需尺寸并且使外表面粗糙度小于3.2um ;最終得到成品，其尺寸為外徑0 80-160mm，壁厚為10-40mm，長(zhǎng)度1000-9000mm。
[0026]步驟(1)中Ti662合金按照MIL-T-9047G標(biāo)準(zhǔn)中的化學(xué)成分進(jìn)行配料；TC10鈦合金按國(guó)標(biāo)GB\T3620-2007中的化學(xué)成分進(jìn)行配料。
[0027]步驟(1)中選用粒度為0.83-25.4_海綿鈦與其它化學(xué)成分進(jìn)行配料和電極塊壓制，然后對(duì)電極塊進(jìn)行組和即將電極塊拼裝成電極形狀焊接制備電極，再進(jìn)行兩到三次真空自耗電弧熔煉從而制備出?600mm的Ti662或TC10鈦合金鑄錠，并且經(jīng)升溫金相法測(cè)定出其相變點(diǎn)Τρ。
[0028]步驟(5)中包套具體是指首先在管坯上面包覆一層A3鋼包套并且在其前端頭加A3鋼墊，后端卷邊處理，A3鋼包套與A3鋼墊進(jìn)行焊接；然后將銅帶包覆在鋼板之上并且在其前端頭加蓋銅墊，后端卷邊處理，使鋼板與銅帶之間緊密切合保證中間空隙小于1mm。
[0029]步驟(6)中熱擠壓具體是將得到的管坯在電阻爐中進(jìn)行加熱，溫到裝爐，保溫計(jì)時(shí)，控制加熱溫度為840?980°C，保溫2?3小時(shí)；將擠壓筒預(yù)熱至350-450°C，擠壓模及擠壓墊預(yù)熱到400-450°C，設(shè)定擠壓速度為80-150mm/s，擠壓筒采用50#氣缸油:片狀石墨:二硫化鉬=6:4:1質(zhì)量比配比的潤(rùn)滑劑潤(rùn)滑，擠壓針、擠壓模采用瀝青:氣缸油:石墨:二硫化鉬=4:2:7:1質(zhì)量比配比制備的潤(rùn)滑劑潤(rùn)滑，控制擠壓比4-18，擠壓管坯規(guī)格為外徑Φ85-165ι?πι，壁厚為 15_45mm，長(zhǎng)度 1200-9200mm 進(jìn)行擠壓。
[0030]步驟⑶中表面處理具體是將得到的擠壓管進(jìn)行酸洗，采用配置的混合酸液，其按體積配比具體為硝酸:氫氟酸:雙氧水:水=25-40:1.5-2.5:2-5:80-120，從而除去表面鋼套、銅套材料和表面氧化皮，最后水洗去除表面殘留酸液。
[0031]本發(fā)明提供了一種高性能的Ti662(國(guó)內(nèi)相近牌號(hào)為T(mén)C10)鈦合金管材及其制備工藝，包含鑄錠熔煉、棒材鍛造、管坯熱擠壓，成品熱處理及機(jī)加工等工序過(guò)程。該工藝制備的成品Ti662/TC10管材具有顯微組織均勻，晶粒細(xì)小，具有很好的室溫及高溫力學(xué)性能，并且該管材具有比強(qiáng)度高、優(yōu)異的耐腐蝕性、沖擊性能好等特點(diǎn)。目前該管材應(yīng)用于石油勘探行業(yè)，可以制備相關(guān)保護(hù)裝置。由于該鈦合金管材與其他金屬管材相比，具有比強(qiáng)度度高，耐腐蝕、沖擊強(qiáng)度高等綜合性能。因此，用該管材制備的儀器保護(hù)裝置不易被損壞，安全性能好，可有效保護(hù)精密貴重的石油探測(cè)設(shè)備免受復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境的損壞。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0032]附圖1為本發(fā)明工藝中鍛造過(guò)程示意圖；
[0033]附圖2為本發(fā)明工藝中包套后的管坯結(jié)構(gòu)示意圖，圖中1為鋼板，2為鋼墊，3為銅帶，4為銅墊，5為擠壓錠還，A處為焊接處，B處為卷邊處；
[0034]附圖3為本發(fā)明實(shí)施例1中制備產(chǎn)品的C 200X金相照片。

【具體實(shí)施方式】
[0035]本發(fā)明的工藝技術(shù)方案為:
[0036]1、鑄錠制備:
[0037]Τ?662合金參照MIL-T-9047G標(biāo)準(zhǔn)中的化學(xué)成分(5.0彡A1彡6.0 %，
5.0 彡 V 彡 6.0 %, 1.5 ^ Sn ^ 2.5 %，0.35 彡 Fe 彡 1.00 %，0.35 彡 Cu 彡 1.00 %,Fe ( 0.25%, C ( 0.05%, N ( 0.04%, Η ( 0.015%, 0^0.20%，余量為 Ti，其他元素總和〈0.30% )進(jìn)行配料；TC10鈦合金按國(guó)標(biāo)GB\T3620-2007化學(xué)成分(5.5 ^ A1 ^ 6.5%,
1.5 彡 V 彡 2.5 %, 1.5 ^ Sn ^ 2.5 %，0.35 彡 Fe 彡 1.00 %，0.35 彡 Cu 彡 1.00 %,C ^ 0.08%,0.04%,0.015%,0.20%，余量為 Ti，其他元素單一〈0.10%，總和〈0.40% )進(jìn)行配料；選用粒度為0.83-25.4mm海綿鈦及添加合金(鋁釩合金、鋁鉬合金、鋯肩、鐵釘、銅肩)按照上述化學(xué)成分進(jìn)行配料和電極塊壓制，電極塊進(jìn)行組和焊接制備電極，然后進(jìn)行兩到三次真空自耗電弧熔煉制備?600mmTi662/TC10鈦合金鑄錠，經(jīng)升溫金相法測(cè)定相變點(diǎn)Τρ。
[0038]2、棒坯鍛造:
[0039]?600mmTi662/TC10鈦合金鑄錠總共經(jīng)過(guò)四火次鍛造制備擠壓棒坯，第一次火次鍛造在相變點(diǎn)以上100— 200°C進(jìn)行開(kāi)坯鍛造，鍛造至方400mm，實(shí)現(xiàn)大的變形，破碎鑄態(tài)組織；第二火進(jìn)行鐓拔鍛造，鍛造起始溫度為相變點(diǎn)以下40°C到相變點(diǎn)以上40°C，從方400mm鐓粗到方500mm，從方500mm拔長(zhǎng)到方400mm，再次進(jìn)行鐓粗到方500mm，該火次具有較大的變形量，起到改善組織，細(xì)化晶粒的作用；第三火次鍛造，加熱到相變點(diǎn)以下40°C拔長(zhǎng)至方320mm ;最后一火鍛造在相變點(diǎn)以下30—60°C進(jìn)行，拔長(zhǎng)摔圓至Φ 215mm、255mm或295mm，起整形作用，所有火次終鍛溫度均為800°C。鍛造過(guò)程中，大的變形量使晶粒得到細(xì)化，組織得到改善，為擠壓棒坯創(chuàng)造了良好的組織基礎(chǔ)，顯微組織由α及β轉(zhuǎn)變組成。
[0040]3、超聲探傷:
[0041]鍛造棒坯按標(biāo)準(zhǔn)GB/T5193進(jìn)行超聲波探傷，探傷等級(jí)達(dá)到Β級(jí)要求。探傷確保擠壓坯料無(wú)氣孔、縮孔等未被鍛造完全消除的冶金缺陷，或是鍛造中產(chǎn)生的裂紋等缺陷。
[0042]4、擠壓坯料制備:
[0043]鍛造棒還經(jīng)過(guò)機(jī)加工，外徑車至Φ210mm、250mm或290mm，外表面粗糙度小于6.3 μπι，表面如有未車到的缺陷，允許修磨，但修磨的深寬比必須小于1/8。采用深孔鉆鏜床加工內(nèi)孔，內(nèi)孔加工尺寸應(yīng)為Φ (D+8)mm，D為管坯的內(nèi)徑尺寸，內(nèi)孔應(yīng)與外徑同心，內(nèi)表面粗糙度小于3.2 μπι;
[0044]5、包套:
[0045]機(jī)加工后的坯料在包套之前應(yīng)使用稀酸或酒精清除表面油污及雜質(zhì)，采用雙層包套，內(nèi)包套采用1_2_ A3鋼板，外包套采用1-1.5_銅帶，先在管坯上面包覆一層A3鋼包套，其前端頭加A3鋼墊，然后將銅帶包覆在鋼包套之上，并在前端加蓋銅墊。(內(nèi)層A3鋼包套起隔離與潤(rùn)滑作用，外銅包套起潤(rùn)滑作用)，接頭處采用焊接，雙包套應(yīng)緊密切合，中間空隙小于1mm，包套方式見(jiàn)附圖2;
[0046]6、熱擠壓:
[0047]管坯在電阻爐中進(jìn)行加熱，溫到裝爐，保溫計(jì)時(shí)，加熱溫度為840?980°C，保溫2?3小時(shí)。擠壓筒預(yù)熱350-450°C，擠壓模及擠壓墊預(yù)熱到400-450°C。設(shè)定擠壓速度為80-150mm/s，擠壓筒采用50#氣缸油:片狀石墨:二硫化鉬=6:4:1配比的潤(rùn)滑劑潤(rùn)滑，擠壓針、擠壓模采用瀝青:氣缸油:石墨:二硫化鉬=4:2:7:1制備的潤(rùn)滑劑潤(rùn)滑。擠壓比4-18，擠壓管坯規(guī)格為外徑Φ85-165ι?πι，壁厚為15_45mm，長(zhǎng)度1200-9200mm ;
[0048]7、矯直:
[0049]擠壓后，擠壓管坯具有很高的余溫，保持其在冷床上不斷的轉(zhuǎn)動(dòng)，使擠壓管在其徑向上交替受重力作用，有利于管坯的平直。用紅外測(cè)溫儀來(lái)測(cè)量管坯表面的溫度，待溫度降低至680-760°C，用五輥矯直機(jī)進(jìn)行矯直；
[0050]8、表面處理:
[0051]擠壓管進(jìn)行酸洗，采用配置的混合酸液，其按體積進(jìn)行配比，硝酸:氫氟酸:雙氧水:水=25-40:1.5-2.5:2-5:80-120，酸洗的目的是除去表面鋼套及銅套材料及表面氧化皮，最后水洗去除表面殘留酸液；
[0052]9、成品熱處理:
[0053]擠壓管采用固溶時(shí)效熱處理，固溶溫度為加熱至850?920°C，保溫1?2小時(shí)，出爐水冷。時(shí)效溫度為520-620°C，保溫4-8小時(shí)，出爐空冷，固溶時(shí)效熱處理可顯著提高材料的強(qiáng)度；
[0054]10、機(jī)加工:
[0055]內(nèi)表面采用鏜孔處理，采用剛性鏜桿，單邊鏜孔量為0.2?1.2mm,內(nèi)孔鏜至所需尺寸，內(nèi)表面粗糙度小于3.2um。保證內(nèi)孔圓與車床卡盤(pán)旋轉(zhuǎn)軸線共線，車外徑圓，車至規(guī)定尺寸，外表面粗糙度小于3.2um。最終機(jī)加工成品尺寸為外徑?80-160mm，壁厚為10_40mm，長(zhǎng)度 1000-9000mm。
[0056]實(shí)施例1:
[0057]按照某公司對(duì)Ti662管材的要求:化學(xué)成分:5.0彡A1彡6.0%，5.0彡V彡6.0%，
1.5 ^ Sn ^ 2.5 %, 0.35 ^ Cu ^ 1.0 %, 0.35 ^ Fe ^ 1.0 %, C ^ 0.05 %, N ^ 0.04 %,H^0.0125%,0^0.20%，余量為11。并且其他雜質(zhì)元素單一〈0.10%，總和〈0.40%。規(guī)格及公差:Φ92+1_5X8^^2600+1?]^表面質(zhì)量:表面粗糙度小于3.2 μπι。室溫拉伸性能:抗拉強(qiáng)度彡1103MPa，屈服強(qiáng)度彡1034MPa，延伸率彡10%。室溫沖擊性能:AKU2彡9.47J。205°C拉伸性能:抗拉強(qiáng)度彡931MPa，屈服強(qiáng)度彡807MPa，延伸率彡13%。205°C沖擊性能:Aku2多13.56J?顯微組織:在轉(zhuǎn)變?chǔ)禄w上析出等軸α相，或者在轉(zhuǎn)變?chǔ)禄w上析出等軸α相和拉長(zhǎng)α相，根據(jù)ASTM Ε112判定的主要晶粒尺寸應(yīng)為6級(jí)或更高。
[0058]具體制備工藝如下:
[0059]1、鑄錠制備:
[0060]采用I級(jí)海綿鈦及添加合金(鋁釩合金、鋁鉬合金、鋯肩)配料和電極塊壓制，兩次熔煉制備鑄錠，化學(xué)成分為:Α1—5.94%，V—5.92%, Sn—2.16%, Fe—0.823%, Cu—0.80%, C-0.034%, N—0.0075%, H—0.001%, O—0.109%，余量為 Ti，并且滿足其他雜質(zhì)元素單一〈0.10%，總和〈0.40%。經(jīng)過(guò)升溫金相法測(cè)定相變點(diǎn)為935°C ;
[0061]2、棒坯鍛造
[0062]將得到的?600mm的Ti662鈦合金鑄錠總共經(jīng)過(guò)四火次鍛造，第一火次鍛造，相變點(diǎn)以上1100°C進(jìn)行開(kāi)坯鍛造至方400mm ;第二火次鍛造，加熱到950°C鐓粗到方500mm，接著拔長(zhǎng)到方400mm，再次鐓粗到方500mm ;第三火次鍛造，加熱920°C拔長(zhǎng)至方320mm ;第四次鍛造加熱900°C拔長(zhǎng)摔圓至Φ215_，所有火次終鍛溫度均為800°C。
[0063]3、超聲探傷
[0064]鍛造棒坯按標(biāo)準(zhǔn)GB/T5193進(jìn)行超聲波探傷，探傷等級(jí)達(dá)到B級(jí)；
[0065]4、擠壓棒坯制備
[0066]鍛造棒還經(jīng)過(guò)機(jī)加工外徑車至Φ 210mm,外表面粗糙度小于6.3 μ m，長(zhǎng)度為650mm，內(nèi)孔加工尺寸應(yīng)為Φ79ι?πι，內(nèi)孔與外徑同心，內(nèi)表面粗糙度小于3.2μηι ;
[0067]5、包套
[0068]機(jī)加工后的管坯在包套之前用稀酸或酒精清除表面油污及雜質(zhì)，采用雙層包套，內(nèi)包套采用l_2mm A3鋼板，外包套采用1_1.5mm銅帶，如圖1所示，先在管坯上面包覆一層A3鋼包套，其端頭加A3鋼墊，然后將銅帶包覆在鋼包套之上，并在前端加蓋銅墊，后續(xù)處理與鋼包套相同。雙包套之間應(yīng)緊密切合，中間空隙小于0.5-lmm。
[0069]6、熱擠壓
[0070]擠壓坯料在電阻爐中進(jìn)行加熱，溫到裝爐，保溫計(jì)時(shí)，加熱溫度為900°C，保溫2.5小時(shí)。擠壓成為Φ98 X 13.5mm管還；
[0071]7、矯直
[0072]溫度降低至750°C，用五輥矯直機(jī)進(jìn)行矯直。矯直后直線度小于3mm/m ;
[0073]8、表面處理
[0074]對(duì)擠壓管坯進(jìn)行酸洗，酸液為硝酸:氫氟酸:雙氧水:水=30:2:4:120(體積比)(上述硝酸:氫氟酸:雙氧水濃度范圍無(wú)要求，工業(yè)用即可)，除去表面包套材料及氧化皮，最后水洗去除表面殘留酸液；
[0075]9、成品熱處理:擠壓管采用先固溶處理然后再時(shí)效處理，固溶溫度為加熱至9000C，保溫I小時(shí)，出爐水冷。時(shí)效溫度為580°C，保溫6小時(shí)，出爐空冷；
[0076]10、機(jī)加工
[0077]內(nèi)孔鍵至Φ76_，內(nèi)表面粗糙度小于3.2um。車外圓并保證管還的外徑及壁厚公差，外表面粗糙度小于3.2um，最終機(jī)加工成品尺寸為外徑Φ92+15_，壁厚為8±(18_，長(zhǎng)度2600+1°mm ；
[0078]11、顯微組織
[0079]如附圖3所示，顯微組織均勻，由等軸α + β轉(zhuǎn)組成。按ASTM Ε112晶粒評(píng)級(jí)，晶粒度為7級(jí)。
[0080]12、性能檢測(cè)
[0081]室溫拉伸性能:抗拉強(qiáng)度一 1130MPa，屈服強(qiáng)度一 1085MPa，延伸率一 12% ;室溫沖擊性能:AKU2 — 14J ;205°C拉伸性能:抗拉強(qiáng)度一952MPa，屈服強(qiáng)度一850MPa，延伸率一 17%;205 °C 沖擊性能:AKU2—20Jo
【權(quán)利要求】
1.一種Ti662鈦合金管材的制備工藝，其特征在于，包括如下步驟: (1)鑄徒制備: 首先制備出Φ600mm的Ti662鈦合金鑄錠或TC10鈦合金鑄錠，然后經(jīng)升溫金相法測(cè)定出相變點(diǎn)Τρ; (2)棒坯鍛造: 將得到的Φ600_鑄錠總共經(jīng)過(guò)四火次鍛造制備擠壓棒坯，其中第一火次鍛造是在相變點(diǎn)以上100— 200°C進(jìn)行開(kāi)坯鍛造，鍛造至方400mm ;第二火次進(jìn)行鐓拔鍛造，鍛造起始溫度為相變點(diǎn)以下40°C到相變點(diǎn)以上40°C，從方400mm鐓粗到方500mm，從方500mm拔長(zhǎng)到方400mm，再次進(jìn)行鐓粗到方500mm ;第三火次在相變點(diǎn)以下40°C拔長(zhǎng)鍛造，拔長(zhǎng)至方320mm ；第四火次鍛造在相變點(diǎn)以下30—60°C進(jìn)行，拔長(zhǎng)摔圓至Φ 215mm、255mm或295mm，上述所有火次終鍛溫度均為800°C ； (3)超聲探傷: 對(duì)得到的鍛造棒坯按標(biāo)準(zhǔn)GB/T5193-2007進(jìn)行超聲波探傷，要求探傷等級(jí)至少達(dá)到B級(jí)要求； (4)擠壓坯料制備: 對(duì)得到的鍛造棒還進(jìn)行機(jī)加工，將其外徑車至i>210mm、250mm或290mm，并且外表面粗糙度小于6.3 μ m，然后采用深孔鉆鏜床加工內(nèi)孔，內(nèi)孔加工尺寸Φ控制在(D+8)mm，其中D表示管坯的內(nèi)徑尺寸，并且內(nèi)孔應(yīng)與外徑同心，內(nèi)表面粗糙度小于3.2 μπι; (5)包套: 將得到的坯料使用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30-40%的ΗΝ03溶液或酒精清洗，清除掉表面油污及雜質(zhì)，采用雙層包套，內(nèi)包套采用1_的A3鋼板，外包套采用1_的銅帶； (6)熱擠壓: 將得到的管坯在電阻爐中進(jìn)行加熱，溫到裝爐，保溫計(jì)時(shí)，控制加熱溫度為840?980°C，保溫2?3小時(shí)；設(shè)定擠壓速度為80-150mm/s，控制擠壓比4_18，擠壓管坯規(guī)格為外徑 Φ85-165ι?πι，壁厚為 15_45mm，長(zhǎng)度 1200-9200mm 進(jìn)行擠壓； (7)矯直: 將得到的擠壓管坯在冷床上持續(xù)的轉(zhuǎn)動(dòng)，直至其表面溫度降低至680-760°C，用矯直機(jī)進(jìn)行矯直； (8)表面處理: 將得到的擠壓管進(jìn)行酸洗，從而除去表面鋼套、銅套材料和表面氧化皮，最后水洗去除表面殘留酸液； (9)成品熱處理: 將得到的擠壓管坯采用先固溶處理然后時(shí)效處理，控制固溶溫度為850?920°C，保溫1?2小時(shí)，出爐水冷，時(shí)效溫度為520-620°C，保溫4_8小時(shí)，出爐空冷； (10)機(jī)加工: 將得到的擠壓管內(nèi)表面采用鏜孔處理，具體采用剛性鏜桿，單邊鏜孔量為0.2?1.2mm，從而將內(nèi)孔鏜至所需尺寸，并且使內(nèi)表面粗糙度小于3.2um ;保證內(nèi)孔圓與車床卡盤(pán)旋轉(zhuǎn)軸線共線，車外徑圓，車至所需尺寸并且使外表面粗糙度小于3.2um ;最終得到成品，其尺寸為外徑0 80-160mm，壁厚為10-40mm，長(zhǎng)度1000-9000mm。
2.如權(quán)利要求1所述的一種Ti662鈦合金管材的制備工藝，其特征在于:步驟(1)中Ti662合金按照MIL-T-9047G標(biāo)準(zhǔn)中的化學(xué)成分進(jìn)行配料；TC10鈦合金按國(guó)標(biāo)GB\T3620-2007中的化學(xué)成分進(jìn)行配料。
3.如權(quán)利要求2所述的一種Ti662鈦合金管材的制備工藝，其特征在于:步驟(1)中選用粒度為0.83-25.4_海綿鈦與其它化學(xué)成分進(jìn)行配料和電極塊壓制，然后對(duì)電極塊進(jìn)行組和即將電極塊拼裝成電極形狀焊接制備電極，再進(jìn)行兩到三次真空自耗電弧熔煉從而制備出Φ600πιπι的Ti662或TC10鈦合金鑄錠，并且經(jīng)升溫金相法測(cè)定出其相變點(diǎn)Τρ。
4.如權(quán)利要求1所述的一種Ti662鈦合金管材的制備工藝，其特征在于:步驟(5)中包套具體是指首先在管坯上面包覆一層A3鋼包套并且在其前端頭加A3鋼墊，后端卷邊處理，A3鋼包套與A3鋼墊進(jìn)行焊接；然后將銅帶包覆在鋼板之上并且在其前端頭加蓋銅墊，后端卷邊處理，使鋼板與銅帶之間緊密切合保證中間空隙小于1mm。
5.如權(quán)利要求1所述的一種Ti662鈦合金管材的制備工藝，其特征在于:步驟(6)中熱擠壓具體是將得到的管坯在電阻爐中進(jìn)行加熱，溫到裝爐，保溫計(jì)時(shí)，控制加熱溫度為840?980°C，保溫2?3小時(shí)；將擠壓筒預(yù)熱至350-450°C，擠壓模及擠壓墊預(yù)熱到400-450°C，設(shè)定擠壓速度為80-150mm/s，擠壓筒采用50#氣缸油:片狀石墨:二硫化鉬=6:4:1質(zhì)量比配比的潤(rùn)滑劑潤(rùn)滑，擠壓針、擠壓模采用瀝青:氣缸油:石墨:二硫化鉬=4:2:7:1質(zhì)量比配比制備的潤(rùn)滑劑潤(rùn)滑，控制擠壓比4-18，擠壓管坯規(guī)格為外徑Φ85-165ι?πι，壁厚為 15_45mm，長(zhǎng)度 1200-9200mm 進(jìn)行擠壓。
6.如權(quán)利要求1所述的一種Ti662鈦合金管材的制備工藝，其特征在于:步驟(8)中表面處理具體是將得到的擠壓管進(jìn)行酸洗，采用配置的混合酸液，其按體積配比具體為硝酸:氫氟酸:雙氧水:水=25-40:1.5-2.5:2-5:80-120，從而除去表面鋼套、銅套材料和表面氧化皮，最后水洗去除表面殘留酸液。
【文檔編號(hào)】C22F1/18GK104498849SQ201410734000
【公開(kāi)日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2014年12月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月5日
【發(fā)明者】陳睿博, 劉守田, 朱寶輝, 劉彥昌, 趙洪章, 胡曉晨 申請(qǐng)人:寧夏東方鉭業(yè)股份有限公司