本发明专利技术涉及一种TA18钛合金无缝管及其制备方法,按重量计合金组成为:Ti余量,Al(2～3.5)％,V(1.5～3)％,Fe≤0.3％,C≤0.08％,N≤0.05％,H≤0.015％,O≤0.2％；此钛合金无缝管加工方式有9种，第一种是热穿孔后进行热轧制成品；第二种是热穿孔后进行冷轧制成品；第三种是热穿孔后进行热轧制再冷轧制成品；第四种是热穿孔后进行热顶管轧制成品；第五种是热穿孔后进行机加工所得到的成品管；第六种是热挤压制备管坯后进行热轧制成品管；第七种是热挤压制备管坯后进行冷轧制成品管；第八种是热挤压制备管坯后进行顶管轧制成品；第九种是热挤压制备管坯后直接机加工成品管；其主要特点是按此9种方法生产的钛合金TA18无缝管得到金属晶粒更加细化、组织更加致密，从而使其材料的性能大有改善。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及钛合金管及其制备，具体地说是一种TA18无缝管及其制备方法。
技术介绍
随着钛合金的不断发展，越来越需求高强度、高韧性、耐高温和耐腐蚀的钛合金，尤其是钛合金管材需求越来越多，而钛合金管材的加工难度越来越大，钛合金TA18管材大部分应用于油田、核电站、化工等行业，而现在的钛合金TA18管材通常都是板材卷焊的、棒材掏孔的。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种适合于现代市场需求的钛合金TA18管，此方法制备的TA18管材强度较高、韧性好和耐腐蚀，用上述方法加工的钛合金TA18管其性能中的抗拉强度(Rm)达到500～1000MPa，延伸率6～25％。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种钛合金TA18管，按重量百分比计合金组成为:Al(2～3.5)％,V(1.5～3)％,Fe≤0.3％,C≤0.08％,N≤0.05％,H≤0.015％,O≤0.2％；Ti余量；一种钛合金TA18热轧管的制备方法，按重量百分比计合金原料组成为：Al(2～3.5)％,V(1.5～3)％,Fe≤0.3％,C≤0.08％,N≤0.05％,H≤0.015％,O≤0.2％；Ti余量；按常规方法将上述原料加工成棒坯进行热穿孔热轧制或热穿孔冷轧制或热穿孔后加工或热挤压冷轧制或挤压热轧制或热挤压机加工，或热穿孔热轧制后冷轧制，或热穿孔热顶管轧制，或热挤压热顶管轧制，并控制钛合金TA18中Fe≤0.3％,C≤0.08％,N≤0.05％,H≤0.015％,O≤0.2％；其TA18无缝管规格：圆管外径壁厚0.9～400mm(但外径与壁厚之比必须大于2)×长度100～24000mm，方管10～1500mm×10～1500mm×壁厚0.9～400mm(但每个边长都必须大于相邻2个壁厚之和)×长度100～24000mm，异形管大头外径壁厚0.9～400mm(但外径与壁厚之比必须大于2)×小头外径壁厚0.9～400mm(但外径与壁厚之比必须大于2)×长度100～24000mm，异形管大头外径必须大于小头外径；在制备TA18钛合金管时，首先无缺陷的光棒坯料放在加热炉(天然气炉或箱式电阻炉或感应加热炉)内进行升温加热；加热温度600℃～1100℃，保温时间＝(加热锭坯直径/2)mm+(20～90)分钟。热穿孔或热挤压后进行再进行冷轧制、热穿孔或热挤压后进行再进行热轧制成品、热穿孔热轧制后冷轧制成品、热穿孔或热挤压后热顶管轧制成品、热穿孔或热挤压后进行机加工成品，冷轧制热轧制时变形量为(20％～90％)/次,热穿孔后、热挤压后、热轧制后的温度300℃～900℃。轧制完成后的成品采用氧化退火或真空退火，氧化退火的退火温度为
400～1000℃保温0.5～8小时；真空退火的退火温度为400～1000℃保温0.5～8小时，热处理后的成品则要再进行酸洗或碱洗、酸洗或碱洗后水洗，获得产成品，或者再进行一次机加工获得产成品。此产品钛合金TA18热轧管性能中的抗拉强度(Rm)在热处理和固溶时效后可达(500～1000)MPa,延伸率在(6～25)％，在消除应力退火和完全再结晶退火的两种状态中，其金相组织均匀。本专利技术与现有技术相比，具有如下的有益效果：1.耐腐蚀：本专利技术钛合金TA18无缝管强度(Rm)(500～1000MPa)比钢管耐腐蚀性好。2.降低成本，缩短生产周期：现有钛合金管生产工艺每道轧制后都要进行真空退火，而本专利技术的钛合金TA18无缝管材生产工艺为热穿孔或热挤压管坯后进行轧制成品或机械加工成品，这样既降低了电耗成本也缩短了生产周期。3.成品率高,质量好，性能优：本专利技术TA18无缝管比棒材掏孔管成品率高，TA18无缝管利用热穿孔或热挤压管坯进行轧制成品或机械加工成品，损耗小，成品率高，而棒材掏孔管则需要掏出很多屑废品，损耗大，成品率低，棒材掏孔管只是棒材的质量和性能，棒材掏孔管的质量、性能远不及按上方法制备TA18无缝管的质量、性能。4.使用寿命长：本专利技术TA18无缝管先天性组织致密，板材焊接管则在焊缝处组织状态与基体不一致，容易造成疲劳性晶间开裂，所以有TA18无缝管比板材焊接管使用寿命长。具体实施方式本专利技术是通过独特的操作方法和制备加工工艺就可以获得新型钛合金TA18无缝管，下面通过实施例详述本专利技术。采用氧化或真空退火，冷轧或热轧制法：按常规步骤进行，首先用原料海绵钛、钒铝合金进行配料(按重量百分比计Al(2～3.5)％,V(1.5～3)％,Fe≤0.3％,C≤0.08％,N≤0.05％,H≤0.015％,O≤0.2％；Ti余量；将原料混合)，挤压电极，焊接电极，装炉熔炼铸锭，扒皮取样分析，用铸锭锻造棒料(棒坯)，棒料车光下料，用光棒热穿孔或热挤压成管坯后，进行冷轧制成品或热轧制成品或热顶管轧制成品或机械加工成品，碱洗，酸洗，水洗，平头，退火，取样分析，定尺下料。下述实施例中的碱洗配比、酸洗配比均为：碱洗液：[85～95％NaOH+15～5％NaNO3(或KNO3)]酸洗液：[30～40％HNO3+2～10％HF+余量H2O]实施例1.具体制备过程如下：由TA18棒坯装入箱式电阻炉升温加热900℃，保温60分钟，出炉热穿孔，热穿孔后的管坯通过传输至轧制生产设备上进行热轧制，热轧制变形量为50％，终轧温度500℃，热轧制成品规格为氧化退火600℃保温1小时，碱洗、酸洗、水洗、定尺下料、
取样分析其性能实测为Rm 860MPa,Rp0.2760MPa,A 14％；钛合金TA18管，按重量百分比计合金组成为:Al 2.1％，V 2.5％，Ti余量。实施例2.具体制备过程如下：由TA18棒坯装入天然气炉升温加热1100℃，保温11小时，出炉热穿孔，热穿孔后的管坯通过传输至热轧制生产设备上进行冷轧制，冷轧制变形量为40％，冷轧制成品规格为氧化退火800℃保温8小时，碱洗、酸洗、水洗、定尺下料、取样分析其性能实测为Rm950MPa,Rp0.2820MPa,A 11％。钛合金TA18管，按重量百分比计合金组成为:Al3.2％，V 2.7％，Ti余量。实施例3.具体制备过程如下：由TA18棒坯装入箱式电阻炉升温加热820℃，保温60分钟，出炉热挤压，热挤压后的管坯进行表面处理，处理掉表面缺陷，然后进行冷轧制，轧制变形量为30％，轧制成品规格为氧化退火700℃保温1小时，碱洗、酸洗、水洗、定尺下料、取样分析其性能实测为Rm 680MPa,Rp0.2535MPa,A 15％；钛合金TA18管，按重量百分比计合金组成为:Al 2.1％，V 1.6％，Ti余量。实施例4.具体制备过程如下：由TA18棒坯装入天然气炉升温加热1100℃，保温12小时，出炉热挤压，热挤压后的管坯通过传输至热轧制生产设备上进行热轧制，热轧制变形量为60％，轧制成品规格为氧化退火900℃保温8小时，碱洗、酸洗、水洗、定尺下料、取样分析其性能实测为Rm980MPa,Rp0.2890MPa,A 11％。钛合金TA18管，按重量百分比计合金组成为:Al 3.3％，V 2.9％，Ti余量。实施例5.具体制备过程如下：由TA18棒坯装入箱式电阻炉升温加热960℃，保温60分钟，出炉热穿孔，热穿孔后的管坯冷却后机加工成品规格为氧化退火600℃保温1小时，碱洗、酸洗、水洗、本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种钛合金TA18无缝管，其特征在于：按重量百分比计合金组成为：Al(2～3.5)％,V(1.5～3)％，余量为钛。
【技术特征摘要】
1.一种钛合金TA18无缝管，其特征在于：按重量百分比计合金组成为：Al(2～3.5)％,V(1.5～3)％，余量为钛。2.按照权利要求1所述的钛合金无缝管，其特征在于：按重量百分比计合金组成为：Al(2～3.5)％,V(1.5～3)％，Fe≤0.3％，C≤0.08％，N≤0.05％，H≤0.015％，O≤0.2％；余量为钛。3.按照权利要求1或2所述的钛合金无缝管，其特征在于：钛合金TA18无缝管的规格范围：圆管：或，方管：或，异形管：异形管大头外径必须大于小头外径。4.一种权利要求1、2或3所述钛合金TA18无缝管的制备方法，其特征在于：按重量百分比计合金原料组成为：Al(2～3.5)％,V(1.5～3)％，Ti余量；按常规方法将上述原料加工成棒坯料；通过热挤压或热穿孔的方式制备管坯，成品管制备方法为下述9种之一，第一种是热穿孔后进行热轧制成品；第二种是热穿孔后进行冷轧制成品；第三种是热穿孔后进行进行热轧制再冷轧制成品；第四种是热穿孔后进行热顶管轧制成品；第五种是热穿孔后进行机加工所得到的成品管；第六种是热挤压制备管坯后进行热轧制成品管；第七种是热挤压制备管坯后进行冷轧制成品管；第八种是热挤压制备管坯后进行顶管轧制成品；第九种是热挤压制备管坯后直接机加工成品管；按上述9种方法任一生产的TA18无缝管得到金属晶粒更加细化、组织更加致密，从而使其材料的...
【专利技术属性】
技术研发人员：张忠世，郭淑君，张桂艳，王啸虎，
申请(专利权)人：张忠世，
类型：发明
国别省市：辽宁;21
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