The invention provides a titanium alloy plate with high impact toughness and its processing technology, which belongs to the field of non-ferrous metal processing technology. The technical scheme adopted is a titanium alloy plate with high impact toughness, which is equiaxed or bimodal structure, yield strength 900-970 MPa, tensile strength 950-1050 MPa, elongation 10-12%, V-notch impact work (>50 J) at 10 (?)C. The process includes the following steps: using sponge titanium as raw material to melt, forging at 800 ~ 960 C to produce slab; treating the slab at 880 ~ 980 C, holding for 30 ~ 60 minutes, then rolling and cooling to obtain titanium alloy plate. The titanium alloy sheet of the invention has the advantages of simplified processing technology, energy saving, high processing efficiency, low cost and good prospects for industrial scale production; the obtained titanium alloy sheet has high impact toughness, excellent comprehensive mechanical properties and wide application.
【技术实现步骤摘要】
一种高冲击韧性的钛合金板材及其加工工艺
本专利技术涉及有色金属加工
,具体涉及一种高冲击韧性的钛合金板材及其加工工艺。
技术介绍
钛合金具有较高的屈服强度、高比模量、较低的密度、较高的比强度、优异的耐蚀性及良好的力学性能,广泛应用于航空航天、汽车、医疗、化工、海洋工程等领域。钛合金经常作为结构材料应用于潜艇、深潜器和船舶上,在海洋石油开采领域,钛合金油井管也有不小的应用前景。在这些应用上,除了常规的力学性能以外,对钛合金的冲击韧性的要求也非常高。冲击韧性是指材料在冲击载荷作用下下吸收塑性变形功和断裂功的能力,可以反应材料对外来冲击负荷的抵抗能力,一般由冲击韧性值(ak)和冲击功(Ak)表示,其单位分别为J/cm2和J(焦耳)。通常,钛合金的冲击韧性不高,与应用场合要求不相匹配时有发生,CN106695064A的中国专利公开了一种优化亚稳态钛合金韧性匹配的方法,在热处理条件下提供较高温度的冷却氛围;在氩弧焊条件下将坡口区母材加热到一定温度;在电子束焊接条件下采用三次焊接、每次熔合区逐步增大的焊接成型工艺,从而优化热处理结构/焊接接头区域的温度场,减缓起冷却速度,抑制亚稳脆性相合成,提高焊接接头的韧性。而对于钛合金,其热加工工艺形成的组织类型对强度、冲击韧性等性能有很大的影响,双态组织在β转变组织的基体上分布着互不相连的初生α相,且初生α相的总含量不超过50%;等轴组织在均匀分布的含量超过50%的初生α相基体上,分布着一定数量的转变β组织;魏氏组织具有粗大的原始β晶粒和完整的晶界α相,在原始β晶粒内形成尺寸较大的“束集”,同一“束集”有较多的α片彼此平行 ...
【技术保护点】
1.一种高冲击韧性的钛合金板材,其特征在于,所述钛合金板材为等轴或双态组织,屈服强度为900 ~ 970 MPa、抗拉强度为950 ~ 1050 MPa,延伸率为10 ~ 12%,‑10℃下V型缺口冲击功≥50 J。
【技术特征摘要】
1.一种高冲击韧性的钛合金板材,其特征在于,所述钛合金板材为等轴或双态组织,屈服强度为900~970MPa、抗拉强度为950~1050MPa,延伸率为10~12%,-10℃下V型缺口冲击功≥50J。2.高冲击韧性的钛合金板材的加工工艺,其特征在于,所述加工工艺包括以下步骤:(1)锻造板坯:以海绵钛为原料熔炼,经800~960℃两相区锻锻造制得板坯;(2)板坯轧制:将板坯以880~980℃、保温30~60min处理,然后轧制、冷却,得钛合金板材。3.根据权利要求2所述的加工工艺,其特征在于,所述步骤(1)中锻造条件为800~960℃两相区锻锻造,采用三墩三拔工艺。4.根据权利要求2或3所述的加工工艺,其特征在于,所述步骤(1)中熔炼过程中加入合金元素,控制板坯化学成分含量(wt.%)为Al:5.0%~7.0%,Nb:2.0%~3.0%,Zr:0.5%~2.0%,Mo:0.7%~1.2%,Fe:0.02%~0.05%,Si:0.01%~0.03%,余量为T...
【专利技术属性】
技术研发人员:王青峰,姚川,郭凯,孟康,缪顿,张传友,王天生,
申请(专利权)人:燕山大学,
类型:发明
国别省市:河北,13
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