一种TB9钛合金丝棒材及其轧制方法技术

本发明专利技术公开了一种TB9钛合金丝棒材的轧制方法，具体为：将TB9钛合金锻坯在相变点以上加热40～150min，获得轧制棒坯；然后将所得轧制棒坯使用轧机进行6～14道次轧制，获得目标规格丝棒材。本发明专利技术还公开了采用上述方法制得的TB9钛合金丝棒材。本发明专利技术通过加热温度以及轧制变形量控制TB9钛合金丝棒材组织，采用本发明专利技术方法制备得到的TB9钛合金丝棒材，组织细小，晶粒度6级及以上水平，且组织边部、心部晶粒度评级差别＜1级。组织细小、均匀的TB9丝棒材在热处理后物料横断面性能均匀一致，在应用时受力状态一致，可有效提高其应用寿命。

TB9 titanium alloy wire bar and rolling method thereof

The invention discloses a rolling method, a TB9 titanium alloy wire rod for concrete: TB9 titanium alloy forging at the phase transition point heating above 40 ~ 150min, get the rolling rod; then the billet rolling mill using 6 ~ 14 passes, get the target specifications of wire rod. The invention also discloses TB9 titanium alloy wire bar made by adopting the method. The present invention by heating temperature and rolling deformation control of TB9 titanium alloy wire rod, using TB9 titanium alloy wire rod, the invention relates to a method for preparing the fine microstructure, grain size 6 and above the level of organization, and the edge of the center and the grain size difference is less than 1 grade rating. The microstructure of the material is uniform, and the cross section of the material is uniform. After the heat treatment, the performance of the TB9 wire is uniform and the stress state is consistent during the application, which can effectively improve the service life of the material.

【技术实现步骤摘要】
一种TB9钛合金丝棒材及其轧制方法
本专利技术属于钛合金加工
，具体涉及一种TB9钛合金丝棒材，本专利技术还涉及上述TB9钛合金丝棒材的轧制方法。
技术介绍
TB9(名义成分Ti-3Al-8V-6Cr-4Mo-4Zr)钛合金属于亚稳β型高强钛合金，具有比强度高、耐腐蚀性、热处理性能高等优良的综合性能，在固溶状态条件下具有良好的冷加工成形性，可加工成板材、棒材和丝材等产品，其制作的铆钉、弹簧等在航空航天及汽车等领域有着较为广泛的应用。TB9钛合金丝棒材主要用于螺栓、铆钉、弹簧等应用，其组织均匀性对其零件使用性能具有重要影响，组织不均匀状态物料在热处理后横断面性能不均匀，容易产生局部应力集中，导致局部开裂，对零件应用造成破坏性影响。TB9合金β稳定化元素含量高，变形抗力大，在实际工业生产丝棒材时，一般选用相变点以上温度进行加工，容易造成组织破碎不均匀问题，一般为轧制后丝棒材边部组织细小而心部组织粗大，使得TB9丝棒材最终应用性能差异大，心部塑性差，使用时容易造成断裂。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种TB9钛合金丝棒材的轧制方法，解决了现有方法制得的TB9丝棒材应用性能差异大，心部塑性差，使用时容易断裂的问题。本专利技术的另一目的是提供采用上述方法制得的TB9钛合金丝棒材。本专利技术所采用的技术方案是，一种TB9钛合金丝棒材的轧制方法，具体按照以下步骤实施：步骤1，将TB9钛合金锻坯在相变点以上加热40～150min，获得轧制棒坯；步骤2，将所述步骤1所得轧制棒坯使用轧机进行6～14道次轧制，获得目标规格丝棒材。本专利技术的特点还在于，加热温度为相变点以上30℃～100℃。加热温度为相变点以上30℃～60℃。轧制道次变形量为10％～15％。轧制单火次变形量为80％～99％。轧制道次间进行5s～10s道次停滞。目标规格为Φ8mm～Φ25mm。本专利技术所采用的另一技术方案是，采用上述方法制得的TB9钛合金丝棒材。本专利技术的有益效果是，一种TB9钛合金丝棒材的轧制方法，通过加热温度以及轧制变形量控制TB9钛合金丝棒材组织，采用本专利技术方法制备得到的TB9钛合金丝棒材，组织细小，晶粒度6级及以上水平，且组织边部、心部晶粒度评级差别＜1级。组织细小、均匀的TB9丝棒材在热处理后物料横断面性能均匀一致，在应用时受力状态一致，可有效提高其应用寿命。附图说明图1是本专利技术实施例选用的不均匀组织轧制坯料的高倍组织图，其中a为边部高倍组织图，b为心部高倍组织图；图2是实施例1制备得到的Φ25mm规格棒材的高倍组织图，其中a为边部高倍组织图，b为心部高倍组织图；图3是实施例2制备得到的Φ20mm规格棒材的高倍组织图，其中a为边部高倍组织图，b为心部高倍组织图；图4是实施例3制备得到的Φ14mm规格棒材的高倍组织图，其中a为边部高倍组织图，b为心部高倍组织图；图5是实施例4制备得到的Φ8mm规格棒材的高倍组织图，其中a为边部高倍组织图，b为心部高倍组织图。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术进行详细说明。本专利技术一种TB9钛合金丝棒材的轧制方法，具体按照以下步骤实施：步骤1，将TB9钛合金锻坯在相变点以上30℃～100℃温度加热40～150min，获得轧制棒坯；优选的，加热温度为相变点以上30℃～60℃。相变点以上30℃～100℃进行加热可对轧制坯料组织进行均匀化，使加热后坯料组织边、心部均匀，该温度下TB9合金为单β相组织，变形抗力较小，有利于变形加工，另可避免过高加热温度导致的组织异常粗大问题。步骤2，将所述步骤1所得轧制棒坯使用轧机进行6～14道次轧制，获得Φ8mm～Φ25mm规格丝棒材。其中，轧制道次变形量为10％～20％，轧制单火次变形量为80％～99％。轧制道次间进行5s～10s道次停滞。通过道次轧制变形量的控制可有效减小心部轧制变形温升，有利于轧制物料边部及心部的实际轧制温度的一致。在轧制道次间进行一定时间的道次停滞，可均衡轧制心部变形温升向边部扩散，使物料边部、心部轧制温度均衡，避免心部组织因变形温升影响而异常长大。道次停滞时间短，均温效果不明显，时间过长则物料失温严重，影响丝棒材的稳定轧制。为了体现本专利技术实施例提供的TB9钛合金丝棒材的轧制加工方法的效果，下列实施例以均采用组织不均匀的锻坯，参见图1a和图1b，分别为典型不均匀锻坯边部和心部组织，组织边部晶粒度6级，心部晶粒度2级，组织边部、心部晶粒度评级差别为4级。实施例1步骤1，选取规格为Φ60mm横向组织不均匀的TB9钛合金锻坯，置于箱式电阻炉中在相变点以上30℃加热，炉内保温时间为90min；步骤2，将经步骤1加热得到的棒坯在轧机设备上进行轧制，采用6道次轧制到Φ25mm(目标规格)，每道次变形量为10％～15％，轧制道次间停滞10s。实施例1采用6道次轧制后的Φ25mm轧制单火次变形量为80％，实施例1所得TB9钛合金丝棒材，组织细小均匀，参见图2a和图2b，所得TB9钛合金棒材的边部晶粒度6级，心部晶粒度5.5～6级，组织边部、心部晶粒度评级差别为0.5级。实施例2步骤1，选取规格为Φ55mm横向组织不均匀的TB9钛合金锻坯，置于箱式电阻炉中在相变点以上60℃加热，炉内保温时间为70min；步骤2，将经步骤1加热得到的棒坯在轧机设备上进行轧制，采用6道次轧制到Φ20mm，每道次变形量为10％～15％，轧制道次间停滞8s。实施例2采用6道次轧制后的Φ20mm轧制单火次变形量为85％，实施例2所得TB9钛合金丝棒材，组织细小均匀，参见图3a和图3b，所得TB9钛合金棒材的边部晶粒度6级，心部晶粒度5.5～6级，组织边部、心部晶粒度评级差别为0.5级。实施例3步骤1，选取规格为Φ45mm横向组织不均匀的TB9钛合金锻坯，置于箱式电阻炉中在相变点以上80℃加热，炉内保温时间为60min；步骤2，将经步骤1加热得到的棒坯在轧机设备上进行轧制，采用10道次轧制到Φ14mm，每道次变形量为10％～15％，轧制道次间停滞6s。实施例3采用10道次轧制后的Φ14mm轧制单火次变形量为88％，实施例3所得TB9钛合金丝棒材，组织细小均匀，参见图4a和图4b，所得TB9钛合金棒材的边部晶粒度8级，心部晶粒度8级，组织边部、心部晶粒度评级差别为0级。实施例4步骤1，选取规格为Φ45mm横向组织不均匀的TB9钛合金锻坯，置于箱式电阻炉中在相变点以上100℃加热，炉内保温时间为50min；步骤2，将经步骤1加热得到的棒坯在轧机设备上进行轧制，采用14道次轧制到Φ8mm，每道次变形量为10％～15％，轧制道次间停滞6s。实施例4采用14道次轧制后的Φ8mm轧制单火次变形量为95％，实施例4所得TB9钛合金丝棒材，组织细小均匀，参见图5a和图5b，所得TB9钛合金棒材的边部晶粒度10级，心部晶粒度10级，组织边部、心部晶粒度评级差别为0级。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种TB9钛合金丝棒材的轧制方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：步骤1，将TB9钛合金锻坯在相变点以上加热40～150min，获得轧制棒坯；步骤2，将所述步骤1所得轧制棒坯使用轧机进行6～14道次轧制，获得目标规格丝棒材。

【技术特征摘要】
1.一种TB9钛合金丝棒材的轧制方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：步骤1，将TB9钛合金锻坯在相变点以上加热40～150min，获得轧制棒坯；步骤2，将所述步骤1所得轧制棒坯使用轧机进行6～14道次轧制，获得目标规格丝棒材。2.根据权利要求1所述的一种TB9钛合金丝棒材的轧制方法，其特征在于，所述加热温度为相变点以上30℃～100℃。3.根据权利要求1所述的一种TB9钛合金丝棒材的轧制方法，其特征在于，所述加热温度为相变点以上30℃～60℃。4.根据权利要求1所述的一种TB9钛合金...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑念庆，田成，杜小联，和永岗，侯峰起，杨辉，董卫选，朱燕丽，
申请(专利权)人：西部超导材料科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61