小规格Nb47Ti棒材加工方法技术

一种小规格Nb47Ti棒材加工方法，对直径Φ=45～36mm的棒坯采用车床进行外表面加工，形成棒材，对经过酸洗后棒材进行真空热处理至完全再结晶的状态，对经过真空热处理后的棒材进行表面阳极氧化，以使棒材表面形成氧化膜，将表面阳极氧化后的棒材通过冷加工进行冷态轴向拔长，对通过步骤六酸洗的棒材进行真空热处理至完全再结晶的状态，本发明专利技术中，通过旋锻或型轧或型轧与旋锻结合的方式，对棒材内部组织进行有效的破碎，为最终棒材满足性能要求提供了有效的保障；由于采用旋锻或型轧或型轧与旋锻结合的冷态加工结合合理的热处理制度以及在冷态加工前对棒材进行的表面阳极氧化，使得最终棒材组织均匀，机械性能优良。

【技术实现步骤摘要】
小规格Nb47Ti棒材加工方法
本专利技术涉及有色金属加工
，特别涉及一种小规格Nb47Ti棒材加工方法。
技术介绍
在目前发现的几千种超导材料中，铌钛超导属于低温金属合金超导材料。铌钛合金是一种具有良好机械性能、极好的塑性、韧性的超导材料。由于其具有极高的磁通钉扎强度和临界电流密度，同时又具有很好的加工性能，因而成为近年来发展最快、应用最广的低温超导合金材料，目前仍在超导应用领域占据主导地位。中国专利，申请号为201710534986.4，涉及一种Nb47Ti合金大规格棒材的制备方法,然而，采用该方法不能制得小规格Nb47Ti棒材，尤其是难以制得机械性能和微观组织满足要求的Nb47Ti棒材。目前小规格Nb47Ti棒材尚属于较新的应用不具备成熟稳定加工技术。
技术实现思路
有鉴于此，针对上述不足，有必要提出一种能制得Nb47Ti棒材机械性能和微观组织满足要求的小规格Nb47Ti棒材加工方法。一种小规格Nb47Ti棒材加工方法，包括如下步骤：步骤一：对直径Φ=45～36mm的棒坯采用车床进行外表面加工，棒坯的车削量单边为2～3mm，形成棒材；步骤二：采用含HF的混合酸对车削后的棒材表面进行除油污、杂质清洗；步骤三：对经过步骤二酸洗后棒材进行真空热处理至完全再结晶的状态；步骤四：对经过步骤三真空热处理后的棒材进行表面阳极氧化，以使棒材表面形成氧化膜；步骤五：将表面阳极氧化后的棒材通过第一冷加工方案、第二冷加工方案、第三冷加工方案中任一种冷加工方案进行冷态轴向拔长，每一中冷加工方案的总加工率65%～75%，每一中冷加工方案的道次加工率为8%～12%，所述第一冷加工模式为先型轧再旋锻，所述第二冷加工模式为旋锻，所述第三冷加工模式为型轧；步骤六：采用含HF的混合酸对步骤五冷加工后的棒材表面进行除油污、杂质清洗；步骤七：对通过步骤六酸洗的棒材进行真空热处理至完全再结晶的状态。本专利技术中，通过旋锻或型轧或型轧与旋锻结合的方式，对棒材内部组织进行有效的破碎，为最终棒材满足性能要求提供了有效的保障；由于采用旋锻或型轧或型轧与旋锻结合的冷态加工结合合理的热处理制度以及在冷态加工前对棒材进行的表面阳极氧化，使得最终棒材组织均匀，机械性能优良。附图说明图1为各个实施例制得的小规格Nb47Ti棒材拉伸试样的取样规则示意图。图2为实施例1制得的小规格Nb47Ti棒材的金相图片。图3为实施例2制得的小规格Nb47Ti棒材的金相图片。图4为实施例3制得的小规格Nb47Ti棒材的金相图片。图5为实施例4制得的小规格Nb47Ti棒材的金相图片。图6为实施例5制得的小规格Nb47Ti棒材的金相图片。图7为实施例6制得的小规格Nb47Ti棒材的金相图片。图8为实施例7制得的小规格Nb47Ti棒材的金相图片。图9为实施例8制得的小规格Nb47Ti棒材的金相图片。图中：小规格Nb47Ti棒材10、小规格Nb47Ti棒材头部11、小规格Nb47Ti棒材尾部12、一号拉伸试样20、二号拉伸试样30。具体实施方式为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对结合实施例作进一步的说明。本专利技术实施例提供了一种小规格Nb47Ti棒材加工方法，包括如下步骤：步骤一：对直径Φ=45～36mm的棒坯采用车床进行外表面加工，棒坯的车削量单边为2～3mm，形成棒材；步骤二：采用含HF的混合酸对车削后的棒材表面进行除油污、杂质清洗；步骤三：对经过步骤二酸洗后棒材进行真空热处理至完全再结晶的状态，使棒材软化，便于后续加工；步骤四：对经过步骤三真空热处理后的棒材进行表面阳极氧化，以使棒材表面形成氧化膜，表面形成氧化膜。能改善棒材的润滑性，有利于后续加工，还能防止表面粘料，影响棒材性能；步骤五：将表面阳极氧化后的棒材通过第一冷加工方案、第二冷加工方案、第三冷加工方案中任一种冷加工方案进行冷态轴向拔长，每一中冷加工方案的总加工率65%～75%，每一中冷加工方案的道次加工率为8%～12%，所述第一冷加工模式为先型轧再旋锻，所述第二冷加工模式为旋锻，所述第三冷加工模式为型轧；步骤六：采用含HF的混合酸对步骤五冷加工后的棒材表面进行除油污、杂质清洗；步骤七：对通过步骤六酸洗的棒材进行真空热处理至完全再结晶的状态。本专利技术中，采用DHT50-4旋锻机进行旋锻，或采用型轧机可以加工出小规格尺寸的Nb47Ti棒材。本专利技术中，通过旋锻或型轧或型轧与旋锻结合的方式，对棒材内部组织进行有效的破碎，为最终棒材满足性能要求提供了有效的保障；由于采用旋锻或型轧或型轧与旋锻结合的冷态加工结合合理的热处理制度以及在冷态加工前对棒材进行的表面阳极氧化，使得最终棒材组织均匀，机械性能优良。本专利技术中，通过旋锻或型轧或型轧与旋锻结合的方式能充分破碎棒材内部组织，获得细小均匀的等轴晶组织，且通过旋锻或型轧或型轧与旋锻结合的冷态加工方式能有效防止气体元素吸入对棒材带来的不利影响，而采用如自由锻的方式，获得棒材的组织不均匀，不能满足小规格棒材晶粒度≥7级且为等轴晶的要求。进一步，所述棒坯的直径Φ=37mm，所述第一冷加工方案中，所述棒坯经过1道次型轧和3道次旋锻，所述棒坯的直径依次变为Φ22±0.5mm、Φ21±0.2mm、Φ20±0.2mm、Φ19.5±0.12mm。进一步，所述棒坯的直径Φ=37mm，所述第一冷加工方案中，经过1道次型轧和3道次旋锻，所述棒坯的直径依次变为Φ22±0.5mm、Φ21±0.2mm、Φ20±0.2mm、Φ18±0.10mm。进一步，所述棒坯的直径Φ=37mm，所述第二冷加工方案中，所述棒坯9道次旋锻，所述棒坯的直径依次变为Φ34±0.2mm、Φ32±0.2mm、Φ30±0.2mm、Φ28±0.2mm、Φ26±0.2mm、Φ24±0.2mm、Φ22±0.2mm、Φ20±0.2mm、Φ19.5±0.12mm。进一步，所述棒坯的直径Φ=37mm，所述第二冷加工方案中，所述棒坯9道次旋锻，所述棒坯的直径依次变为Φ34±0.2mm、Φ32±0.2mm、Φ30±0.2mm、Φ28±0.2mm、Φ26±0.2mm、Φ24±0.2mm、Φ22±0.2mm、Φ20±0.2mm、Φ18±0.12mm。进一步，所述含HF的混合酸由体积比HCl:HF:H2O=5:2:3混合而成。进一步，在步骤三中，热处理温度为800～900℃，时间60～120min，在步骤七中，热处理温度为800～950℃，时间60～120min。进一步，在步骤四中，采用体积比H2SO4:H2O=（1～2）:（99～98）的电解液，电压140～160V进行表面阳极氧化，氧化至棒材表面成灰色。进一步，在二次酸洗步骤后，对棒材进行矫直处理，要求平直度≤0.6mm/m。进一步，在步骤六之后，对棒材进行磨削，单边磨削量保证在0.2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种小规格Nb47Ti棒材加工方法，其特征在于，包括如下步骤：/n步骤一：对直径Φ=45～36mm的棒坯采用车床进行外表面加工，棒坯的车削量单边为2～3mm，形成棒材；/n步骤二：采用含HF的混合酸对车削后的棒材表面进行除油污、杂质清洗；/n步骤三：对经过步骤二酸洗后棒材进行真空热处理至完全再结晶的状态；/n步骤四：对经过步骤三真空热处理后的棒材进行表面阳极氧化，以使棒材表面形成氧化膜；/n步骤五：将表面阳极氧化后的棒材通过第一冷加工方案、第二冷加工方案、第三冷加工方案中任一种冷加工方案进行冷态轴向拔长，每一中冷加工方案的总加工率65%～75%，每一中冷加工方案的道次加工率为8%～12%，所述第一冷加工模式为先型轧再旋锻，所述第二冷加工模式为旋锻，所述第三冷加工模式为型轧；/n步骤六：采用含HF的混合酸对步骤五冷加工后的棒材表面进行除油污、杂质清洗；/n步骤七：对通过步骤六酸洗的棒材进行真空热处理至完全再结晶的状态。/n

【技术特征摘要】
1.一种小规格Nb47Ti棒材加工方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一：对直径Φ=45～36mm的棒坯采用车床进行外表面加工，棒坯的车削量单边为2～3mm，形成棒材；
步骤二：采用含HF的混合酸对车削后的棒材表面进行除油污、杂质清洗；
步骤三：对经过步骤二酸洗后棒材进行真空热处理至完全再结晶的状态；
步骤四：对经过步骤三真空热处理后的棒材进行表面阳极氧化，以使棒材表面形成氧化膜；
步骤五：将表面阳极氧化后的棒材通过第一冷加工方案、第二冷加工方案、第三冷加工方案中任一种冷加工方案进行冷态轴向拔长，每一中冷加工方案的总加工率65%～75%，每一中冷加工方案的道次加工率为8%～12%，所述第一冷加工模式为先型轧再旋锻，所述第二冷加工模式为旋锻，所述第三冷加工模式为型轧；
步骤六：采用含HF的混合酸对步骤五冷加工后的棒材表面进行除油污、杂质清洗；
步骤七：对通过步骤六酸洗的棒材进行真空热处理至完全再结晶的状态。


2.如权利要求1所述的小规格Nb47Ti棒材加工方法，其特征在于：所述棒坯的直径Φ=37mm，所述第一冷加工方案中，所述棒坯经过1道次型轧和3道次旋锻，所述棒坯的直径依次变为Φ22±0.5mm、Φ21±0.2mm、Φ20±0.2mm、Φ19.5±0.12mm。


3.如权利要求1所述的小规格Nb47Ti棒材加工方法，其特征在于：所述棒坯的直径Φ=37mm，所述第一冷加工方案中，经过1道次型轧和3道次旋锻，所述棒坯的直径依次变为Φ22±0.5mm、Φ21±0.2mm、Φ20±0.2mm、Φ18±0.10mm。


4.如权利要求1所述的小规格Nb47Ti棒材加工方法，其特征在于：所述棒坯的直径Φ=37mm，所述第二冷加...

【专利技术属性】
技术研发人员：张亚军，王慧，李小平，谢新普，李积贤，张九海，孙伟，张梅，
申请(专利权)人：宁夏东方钽业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：宁夏;64