一种中强高韧钛合金超大规格环材的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种中强高韧钛合金超大规格环材的制备方法，具体按以下步骤实施：步骤一、铸锭熔炼：根据牌号选取中间合金和海绵钛并混料均匀，生产出满足要求的铸锭；步骤二：环坯锻造：将钛合金铸锭在天然气炉或电阻炉中采用分段加热的方式加热，即将铸锭加热至800～850℃条件下保温150～240min后升温至β相变点以上150～300℃并保温200～480min后出炉，通过5火次锻造制备出规格为Φ1250～1350/Φ800～850×1500～2000mm的环坯；步骤三、环材轧制：将步骤二中制得的环坯在径向‑轴向碾环机上进行2火次轧制；步骤四、热处理：将步骤三中得到的环材加热到750～950℃保温60～150min，之后在空气中自然冷却。

A Method for Preparing Medium Strength and High Toughness Titanium Alloy Super Large Size Ring Material

The invention discloses a preparation method of super large size ring material of medium strength and high toughness titanium alloy, which is carried out in the following steps: first, ingot melting: selecting master alloy and sponge titanium according to the grade and mixing evenly to produce ingots meeting the requirements; second, ring forging: heating the titanium alloy ingot in natural gas furnace or resistance furnace by stages, that is, to say The ingot is heated to 800-850 (?) for 150-240 minutes and then heated to 150-300 (?) above the beta phase transition point and heated to 200-480 minutes before discharging. Ring billets with sizes of 1250-1350/800-850 (?) 1500-2000 mm are prepared by five times forging. The ring material obtained in step 3 is heated to 750-950 C for 60-150 min, and then cooled naturally in air.

【技术实现步骤摘要】
一种中强高韧钛合金超大规格环材的制备方法
本专利技术属于有色金属新产品制备领域，涉及一种中强高韧钛合金超大规格环材的制备方法。
技术介绍
钛及钛合金因其比强度高、密度小、无磁、耐腐蚀性优异等特点，被广泛应用于舰船和海洋工程等领域。低间隙钛合金是在普通钛合金的基础上经过优选改型发展起来的一种钛合金，主要特点是通过控制间隙元素的含量以提高合金的断裂韧性和抗疲劳裂纹扩展能力等损伤容限性能，该合金成型加工、焊接和切削加工性能较好，主要用于制造舰船和深潜器耐压壳体。近年来，随着我国海洋工程用钛需求，亟需中强高韧钛合金Φ3384/Φ3300×1500～2000mm超大规格环材。目前，我国能够生产的钛合金(Ti-75)环材的规格为Φ2200/Φ1700×300mm，是迄今为止国内最大的钛合金环材。与Ti-75钛合金环材相比，国内尚未开展中强高韧钛合金环材的研制和生产，而且该需求的环材外径更大、壁厚更薄、高度更高，因此其加工难度更大。研制该超大规格环材，存在如下技术瓶颈：(1)大规格环坯制备技术研制的环材高度达1500～2000mm，环坯单重最大达到8吨以上，为国内首次开展如此大单重及超高的钛合金环本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种中强高韧钛合金超大规格环材的制备方法，其特征在于，具体按以下步骤实施：步骤一、铸锭熔炼：根据牌号选取中间合金和海绵钛并混料均匀，在真空自耗电弧炉上通过至少2次熔炼，生产出直径920～1040mm、重8～10吨的钛合金铸锭，以满足外径大于3000m，高度1500～2000mm的环材使用；步骤二：环坯锻造：将钛合金铸锭在天然气炉或电阻炉中采用分段加热的方式，即将铸锭加热至800～850℃条件下保温150～240min后升温至β相变点以上150～300℃并保温200～480min后出炉，对其进行1火次的开坯锻造，变形量为50％～80％，得到初级锻坯，初级锻坯在1050～1080℃温度下，进行...

【技术特征摘要】
1.一种中强高韧钛合金超大规格环材的制备方法，其特征在于，具体按以下步骤实施：步骤一、铸锭熔炼：根据牌号选取中间合金和海绵钛并混料均匀，在真空自耗电弧炉上通过至少2次熔炼，生产出直径920～1040mm、重8～10吨的钛合金铸锭，以满足外径大于3000m，高度1500～2000mm的环材使用；步骤二：环坯锻造：将钛合金铸锭在天然气炉或电阻炉中采用分段加热的方式，即将铸锭加热至800～850℃条件下保温150～240min后升温至β相变点以上150～300℃并保温200～480min后出炉，对其进行1火次的开坯锻造，变形量为50％～80％，得到初级锻坯，初级锻坯在1050～1080℃温度下，进行1火次两镦两拔，变形量为40％～60％；采用模具进行1火次冲孔和1火次扩孔，冲孔和扩孔变形量达30％～50％，控制终锻温度不低于850℃；之后进行2火次芯轴拔长，变形量为20％～35％，终锻温度不低于850℃；通过以上5火次锻造制备出规格为Φ1250～1350/Φ800～850×1500～2000mm的环坯；步骤三、环材轧制：将步骤二中制得的环坯在径向-轴向碾环机上进行2火次轧制，其具体方法为：在电阻炉中将环坯加热至β相变点以下30℃～80℃条件下保温60min～150min之后，迅速升温至β相变点以上10℃～60℃条件下保温60min～150min后进行第一次轧制，轧制成(Φ1650～1750)/(Φ1350～1450)×Hmm的坯料，其中H为环材的高度尺寸范围为1500～2000mm，终轧温度为不小于900℃；再将第一次轧制后的坯料在电阻炉中采用前述分段加热的方法加热至β相变点以上10℃～60℃、保温120～180min后轧制成规格为(Φ30...

【专利技术属性】
技术研发人员：何书林，岳旭，贾栓孝，李瑞，王鼎春，王永强，冯秋元，张雪敏，李小艳，李巍，王小翔，张永强，关蕾，
申请(专利权)人：宝钛集团有限公司，宝鸡钛业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61