一种宽幅TC4钛合金坯料的开坯轧制方法技术

本发明专利技术公开了一种宽幅TC4钛合金坯料的开坯轧制方法，所述方法包括加热和轧制工序；所述加热工序，TC4钛合金坯料入炉温度450～500℃、保温1～1.5h，再用1.5～2.0h快速升温至1000～1100℃，最后在960～1060℃保温时间4～5h。本发明专利技术根据TC4钛合金在高温状态下的物理特性，通过设定适当的加热和均热工艺，并在轧制过程中采用避水轧制，有效防止了钛合金坯料在开坯轧制过程中温降导致的扣头、上翘以及边部折叠现象，大大减小了对轧辊的伤害。本发明专利技术开坯轧制的宽幅TC4钛合金的板型良好、表面干净整洁、无边部折叠，异物压入、提升了成材率和生产效率，满足了后续轧制生产特殊规格钛合金坯料的需求。

A bloom rolling method for wide TC4 titanium alloy billets

The invention discloses a billet rolling method for wide TC4 titanium alloy billet, which includes heating and rolling processes; the heating process includes charging temperature of TC4 titanium alloy billet at 450-500 C, holding temperature for 1-1.5 h, then rapidly heating up to 1000-1100 C with 1.5-2.0 h, and holding time of 4-5 h at 960-1060 C. According to the physical characteristics of TC4 titanium alloy at high temperature, by setting appropriate heating and soaking process and adopting water-avoiding rolling in rolling process, the invention effectively prevents the phenomenon of buckle, warping and edge folding caused by temperature drop in the slab rolling process of titanium alloy billet, and greatly reduces the damage to rolls. The wide TC4 titanium alloy rolled by the billet has good shape, clean and tidy surface, no edge folding, foreign body pressing, and improves the yield and production efficiency, and meets the requirements of subsequent rolling production of special specification titanium alloy billets.

【技术实现步骤摘要】
一种宽幅TC4钛合金坯料的开坯轧制方法
本专利技术属于金属材料加工
，具体涉及一种宽幅TC4钛合金坯料的开坯轧制方法。
技术介绍
TC4钛合金具有优良的耐蚀性、小的密度、高的比强度及较好的韧性和焊接性等一系列优点。由于其稳定的化学性质，良好的耐高温、耐低温、抗强酸、抗强碱，以及高强度被广泛用于航空航天、海洋石油开发、化工、医疗等领域。随着钛及钛合金在航空航天、舰船、化工、汽车、体育等领域的广泛应用，宽厚TC4板坯需求量越来越大，因此钛合金坯料热加工工艺的研究和开发工作显现的非常重要；而超宽钛合金坯料的开坯轧制工艺是其它尺寸轧制的前提。然而，目前国内TC4钛合金的主要宽度在2500mm左右，对超宽副TC4钛合金坯料开坯轧制工艺国内还没有。由于TC4钛合金相变点较低，如果加热温度及轧制工艺控制不好，轧制过程中极易产生较深的表面裂纹，及边部炸裂等缺陷导致板坯废，尤其是越宽越厚的钛合金轧制过程中越容易出现缺陷。本专利技术通过对原始TC4钛合金加热轧制工艺进行改进，最终成功开坯轧出超宽幅TC4钛合金坯料。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种宽幅TC4钛合金坯料的开坯轧制方法。为解决上述技术问题，本专利技术所采取的技术方案是：一种宽幅TC4钛合金坯料的开坯轧制方法，所述方法包括加热和轧制工序；所述加热工序，TC4钛合金坯料入炉温度450～500℃、保温1～1.5h，再用1.5～2.0h快速升温至1000～1100℃，最后在960～1060℃保温时间4～5h。本专利技术所述加热工序，TC4钛合金坯料在微正压、弱氧化性气氛下的均热炉进行加热，微正压为5～15Pa，弱氧化性气氛的氧气含量为2～5%。本专利技术所述加热工序，TC4钛合金坯料装炉时，其边部距炉门≥2m。本专利技术所述轧制工序，轧制过程采用抢温快轧，全程避水轧制。本专利技术所述轧制工序，前三道次每道次轧制压下量为5～6%。本专利技术所述TC4钛合金坯料厚度为360～380mm，宽度为3000～3100mm。本专利技术所述TC4钛合金坯料开坯后，厚度为200～220mm，宽度为3800～3900mm。本专利技术TC4钛合金板材的检测方法标准参考GB/T3621。采用上述技术方案所产生的有益效果在于：1、本专利技术根据TC4钛合金在高温状态下的物理特性，通过设定适当的加热和均热工艺，并在轧制过程中采用避水轧制，有效防止了钛合金坯料在开坯轧制过程中温降导致的扣头、上翘以及边部折叠现象，大大减小了对轧辊的伤害。2、本专利技术开坯轧制的宽幅TC4钛合金的板型良好、表面干净整洁、无边部折叠，异物压入、提升了成材率和生产效率，满足了后续轧制生产特殊规格钛合金坯料的需求。3、本专利技术开坯轧制的宽幅TC4钛合金，表面裂纹较少，上下表面总共扒皮厚度≤6mm，头尾及边部没有折叠及炸裂所以头尾及边部切损为零，大大提升了成材率，为精轧轧制奠定基础。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步详细的说明。实施例1本实施例宽幅TC4钛合金坯料（厚度200mm、宽度3800mm）的开坯轧制方法包括加热和轧制工序，具体工艺步骤如下所述：（1）加热：选取厚度为360mm、宽度为3000mm的TC4钛合金坯料，装入单体式加热炉，其边部距炉门2.5m；加热炉炉膛压力为微正压6Pa、氧气含量为2%，进行加热；入炉温度450℃、保温1h，再用1.5h快速升温至1000℃，最后在960℃保温4h；（2）轧制：轧制过程采用抢温快轧，避水轧制，轧制的前三道次压下量分别为5.3%、5.7%、6.0%，轧后得到所述的宽幅钛合金坯料。本实施例所得宽幅TC4钛合金板型良好，表面干净整洁、无边部折叠和异物压入，上下表面总共扒皮厚度4mm，大大提升了成材率，满足了后续轧制生产特殊规格钛材的需求。实施例2本实施例宽幅TC4钛合金坯料（厚度215mm、宽度3800mm）的开坯轧制方法包括加热和轧制工序，具体工艺步骤如下所述：（1）加热：选取厚度为365mm、宽度为3050mm的TC4钛合金坯料，装入单体式加热炉，其边部距炉门2.0m；加热炉炉膛压力为微正压7Pa、氧气含量为3%，进行加热；入炉温度460℃、保温1.2h，再用1.6h快速升温至1050℃，最后在980℃保温4.5h；（2）轧制：轧制过程采用抢温快轧，避水轧制，轧制的前三道次压下量分别为5%、5.2%、5.6%，轧后得到所述的宽幅钛合金坯料。本实施例所得宽幅TC4钛合金板型良好，表面干净整洁、无边部折叠和异物压入，上下表面总共扒皮厚度2mm，大大提升了成材率，满足了后续轧制生产特殊规格钛材的需求。实施例3本实施例宽幅TC4钛合金坯料（厚度210mm、宽度3900mm）的开坯轧制方法包括加热和轧制工序，具体工艺步骤如下所述：（1）加热：选取厚度为370mm、宽度为3100mm的TC4钛合金坯料，装入单体式加热炉，其边部距炉门2.5m；加热炉炉膛压力为微正压8Pa、氧气含量为4%，进行加热；入炉温度480℃、保温1.5h，再用2.0h快速升温至1000℃，最后在1000℃保温5.0h；（2）轧制：轧制过程采用抢温快轧，避水轧制，轧制的前三道次压下量分别为5.4%、5.5%、5.9%，轧后得到所述的宽幅钛合金坯料。本实施例所得宽幅TC4钛合金板型良好，表面干净整洁、无边部折叠和异物压入，上下表面总共扒皮厚度3mm，大大提升了成材率，满足了后续轧制生产特殊规格钛材的需求。实施例4本实施例宽幅TC4钛合金坯料（厚度220mm、宽度3900mm）的开坯轧制方法包括加热和轧制工序，具体工艺步骤如下所述：（1）加热：选取厚度为380mm、宽度为3100mm的TC4钛合金坯料，装入单体式加热炉，其边部距炉门2.2m；加热炉炉膛压力为微正压5Pa、氧气含量为5%，进行加热；入炉温度500℃、保温1.1h，再用1.9h快速升温至1050℃，最后在1020℃保温4.2h；（2）轧制：轧制过程采用抢温快轧，避水轧制，轧制的前三道次压下量分别为5.1%、5.7%、5.8%，轧后得到所述的宽幅钛合金坯料。本实施例所得宽幅TC4钛合金板型良好，表面干净整洁、无边部折叠和异物压入，上下表面总共扒皮厚度3mm，大大提升了成材率，满足了后续轧制生产特殊规格钛材的需求。实施例5本实施例宽幅TC4钛合金坯料（厚度210mm、宽度3850mm）的开坯轧制方法包括加热和轧制工序，具体工艺步骤如下所述：（1）加热：选取厚度为375mm、宽度为3060mm的TC4钛合金坯料，装入单体式加热炉，其边部距炉门2.4m；加热炉炉膛压力为微正压15Pa、氧气含量为2%，进行加热；入炉温度470℃、保温1.4h，再用1.6h快速升温至1100℃，最后在1060℃保温4.7h；（2）轧制：轧制过程采用抢温快轧，避水轧制，轧制的前三道次压下量分别为5.0%、5.5%、6.0%，轧后得到所述的宽幅钛合金坯料。本实施例所得宽幅TC4钛合金板型良好，表面干净整洁、无边部折叠和异物压入，上下表面总共扒皮厚度2mm，大大提升了成材率，满足了后续轧制生产特殊规格钛材的需求。以上实施例仅用以说明而非限制本专利技术的技术方案，尽管参照上述实施例对本专利技术进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本专利技术进行修改或者等同替换，而不脱离本专利技术的精神和范围的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种宽幅TC4钛合金坯料的开坯轧制方法，其特征在于，所述方法包括加热和轧制工序；所述加热工序，TC4钛合金坯料入炉温度450～500℃、保温1～1.5h，再用1.5～2.0h快速升温至1000～1100℃，最后在960～1060℃保温时间4～5h。

【技术特征摘要】
1.一种宽幅TC4钛合金坯料的开坯轧制方法，其特征在于，所述方法包括加热和轧制工序；所述加热工序，TC4钛合金坯料入炉温度450～500℃、保温1～1.5h，再用1.5～2.0h快速升温至1000～1100℃，最后在960～1060℃保温时间4～5h。2.根据权利要求1所述的一种宽幅TC4钛合金坯料的开坯轧制方法，其特征在于，所述加热工序，TC4钛合金坯料在微正压、弱氧化性气氛下的均热炉进行加热，微正压为5～15Pa，弱氧化性气氛的氧气含量为2～5%。3.根据权利要求1所述的一种宽幅TC4钛合金坯料的开坯轧制方法，其特征在于，所述加热工序，TC4钛合金坯料装炉时，其边部距炉门≥2m。4....

【专利技术属性】
技术研发人员：邓建军，李建朝，李杰，赵文忠，龙杰，韦明，王会岭，付振坡，付东阳，刘丹，田乙哲，袁平，赵喜伟，
申请(专利权)人：舞阳钢铁有限责任公司，
类型：发明
国别省市：河南,41