一种TC18钛合金小规格棒材的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种TC18钛合金小规格棒材的制备方法，制备出的棒材规格为Φ40mm～Φ100mm，主要包括：高温锻造→低温锻造→高温锻造→低温锻造，充分利用精锻设备成型特点和重结晶原理，通过合理设计道次变形量，改善坯料心部和表层组织的均匀性；有效的控制了物料表面质量，加工流程减半，锻造成品率大幅度提高至96％，有效的缩短的加工周期，并降低了加工成本，此外还通过研究累积锻比对材料组织细化和球化的关系，通过组织控制，能够制备出抗裂纹扩展能力较强的结构件用棒材和3D打印用制粉低成本棒材。

A preparation method of TC18 titanium alloy small size bar

【技术实现步骤摘要】
一种TC18钛合金小规格棒材的制备方法
本专利技术属于有色金属加工
，涉及一种TC18钛合金小规格棒材的制备方法。
技术介绍
TC18合金名义成分为Ti-5Al-5Mo-5V-1Cr-1Fe，属于近β钛合金，具备高强、高韧、高淬透性，被广泛应用于航空、航天的各类结构件及复杂型腔构件，但传统生产工艺效率低下，成品率较低，交期滞后，导致产品综合竞争力差。因此，提高材料利用率、缩短生产周期一直是材料加工厂企业的一大难题。本专利技术主要考虑两种用途的棒材制备方法，分别是结构件用低成本小规格棒材的制备方法，和低成本3D打印制粉用棒材的制备方法。在现已公开的相关资料中，此类小规格棒材有两种制备工艺：一种采用快锻机和相应工装制备成小规格棒材，一种是采用自由锻造制备成中间坯料，然后采用精锻或轧制等锻造方法制备成小规格棒材。以上方法均匀其不足之处，在采用快锻机锻造阶段，物料表面温降较快，可加工窗口较窄，物料容易开裂，为解决上述问题，只能缩小每火次锻比，带来的问题是锻造火次增加，同样因加热和打磨会导致材料的无形损失约为5％-10％，生产效率低、加工成本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种TC18钛合金小规格棒材的制备方法，其特征在于，所述小规格棒材规格为Φ40mm-Φ100mm，具体按照以下步骤实施：/n步骤1、高温锻造：/n选取直径为Φ720mm的铸锭，对铸锭进行一火次加热，并通过精锻机进行七道次径向拔长锻造至Φ350mm，在空气中冷却，得到料坯；/n步骤2、低温锻造+高温热处理：/n对料坯进行一火次加热，通过精锻机进行四道次径向拔长锻造至Φ160mm，锻后进行热料回炉；/n热料回炉后，进行热处理，随后在出炉室内分散空气冷却，再结晶获得晶粒尺寸为1-3mm的均匀细小的β组织；/n步骤3、低温锻造：/n对晶粒尺寸为1-3mm的均匀细小的β组织加热后，采用精锻机锻造至Φ...

【技术特征摘要】
1.一种TC18钛合金小规格棒材的制备方法，其特征在于，所述小规格棒材规格为Φ40mm-Φ100mm，具体按照以下步骤实施：
步骤1、高温锻造：
选取直径为Φ720mm的铸锭，对铸锭进行一火次加热，并通过精锻机进行七道次径向拔长锻造至Φ350mm，在空气中冷却，得到料坯；
步骤2、低温锻造+高温热处理：
对料坯进行一火次加热，通过精锻机进行四道次径向拔长锻造至Φ160mm，锻后进行热料回炉；
热料回炉后，进行热处理，随后在出炉室内分散空气冷却，再结晶获得晶粒尺寸为1-3mm的均匀细小的β组织；
步骤3、低温锻造：
对晶粒尺寸为1-3mm的均匀细小的β组织加热后，采用精锻机锻造至Φ40mm-Φ100mm。


2.根据权利要求1所述一种TC18钛合金小规格棒材的制备方法，其特征在于，步骤1具体过程为：选取直径为Φ720mm，质量为4600kg-4700kg的铸锭，对该铸锭加热，通过RF100型20MN精锻机进行1火次加热，并经过七道次变形：
Φ690→Φ610→Φ550→Φ510→Φ470→Φ430→Φ390→Φ350，锻后在空气中冷却，得到Φ350mm的料坯。


3.根据权利要求2所述一种TC18钛合金小规格棒材的制备方法，其特征在于，所述对该铸锭加热的加热温度为1150℃±20℃，加热系数为0.65-0.80。


4.根据权利要求1所述一种TC18钛合金小规格棒材的制备方法，其特征在于，步骤2具体过程为：对Φ350mm的料坯进行加热，加热时间＝批料直径×加热系数，通过RF100型20MN精锻机径向拔长锻造，经过一火次加热，单火次分为四个道次，从Φ350mm锻至Φ160mm：Φ350→Φ300→Φ250→Φ200→Φ160，锻后热料回炉；
热料回炉后，调节炉内温度进行热处理，完成热处...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷锦文，崔林林，薛祥义，李少强，王凯旋，刘向宏，张丰收，
申请(专利权)人：西北工业大学，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