一种TB6钛合金大规格棒材自由锻造方法技术

本发明专利技术提供一种TB6钛合金大规格棒材自由锻造方法，原料为Φ520~720mm的大规格TB6钛合金铸锭，其锻造方法的工艺路线是：铸锭高温均匀化处理后开坯镦拔→首次α+β相区镦拔→首次β再结晶处理后镦拔→第2次α+β相区镦拔→第2次β再结晶处理后镦拔→第3次α+β相区镦拔成型。本发明专利技术可以生产出无异常长大大晶粒、无β斑的，组织均匀性良好、锻造火次较少、性能优良、直径为Φ120~Φ400mm的大规格α＋β两相区组织棒材，解决了其行业内技术难点，且其力学性能富余量充足，适宜于工业化生产。

【技术实现步骤摘要】
一种TB6钛合金大规格棒材自由锻造方法
本专利技术涉及钛合金棒材锻造
，具有涉及一种材料的短流程、过程可控性强的自由锻造加工工艺，用于TB6钛合金大规格铸锭生产的大规格棒材，解决在锻造过程中TB6合金局部晶粒异常长大及成品棒材β斑问题，棒材的主要规格为Φ120~Φ400mm，该合金棒材可以用于制备飞机机身、机翼和起落架等关键结构件。
技术介绍
TB6钛合金名义成分为Ti-10V-2Fe-3Al，是一种高强、高韧和高淬透性的近β型钛合金。TB6钛合金由于其成分含有2%左右的Fe元素，Fe元素分配系数较小，极易在熔炼、加工过程中形成β斑（β斑指在β转变温度以下25℃或在775℃经热处理后，初生α相＜5%的区域，在任意方向≥0.76mm，一般认为Fe元素的波动＜0.3%，即可不会产生β斑），且使用的铸锭规格越大，成品棒材产生β斑的机率越大。目前国内采用大规格铸锭（铸锭直径≥520mm且铸锭重量≥1.5吨）生产大规格（棒材直径≥120mm）棒材，一直存在β斑问题，导致TB6钛合金在国内无法大规模应用，此为行业内公认的技术难点；TB6钛合金为近β合本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种TB6钛合金大规格棒材自由锻造方法，其特征在于，先将TB6钛合金铸锭在高温均匀化处理后进行开坯镦拔；然后进行首次α+β相区镦拔；再进行首次β再结晶处理后镦拔；接着进行第2次α+β相区镦拔；紧接着进行第2次β再结晶处理后镦拔；最后经过第3次α+β相区镦拔成型。/n

【技术特征摘要】
1.一种TB6钛合金大规格棒材自由锻造方法，其特征在于，先将TB6钛合金铸锭在高温均匀化处理后进行开坯镦拔；然后进行首次α+β相区镦拔；再进行首次β再结晶处理后镦拔；接着进行第2次α+β相区镦拔；紧接着进行第2次β再结晶处理后镦拔；最后经过第3次α+β相区镦拔成型。


2.根据权利要求1所述的TB6钛合金大规格棒材自由锻造方法，其特征在于，所述高温均匀化处理后进行开坯镦拔步骤中，控制高温均匀化处理加热温度为1150℃～1300℃，保温总时间≥2880min。


3.根据权利要求2所述的TB6钛合金大规格棒材自由锻造方法，其特征在于，具体通过如下步骤来实现：
（1）铸锭高温均匀化处理后开坯镦拔
高温均匀化处理加热温度为1150℃～1300℃，保温总时间为2880~9000min，火次控制在1~2火，总锻比控制在5.00~10.00之间；
（2）首次α+β相区镦拔
加热温度在相变点以下30℃~70℃，保温时间为［（0.50～0.85）×坯料最小横截尺寸］min，火次控制为1火，总锻造比控制在1.90～4.00之间；
（3）首次β再结晶处理后镦拔
首次β再结晶处理加热温度为相变点以上60℃~120℃，保温时间为［（0.30～0.60）×坯料最小横截尺寸+60］min，火次控制为1火，总锻造比控制在1.20～1.50之间；
（4）第2次α+β相区镦拔
加热温度在相变点以下30℃~70℃，保温时间为［（0.50～0.85）×坯料最小横截尺寸］min，火次控制为1火，总锻造比控制在1.90～4.00之间；

【专利技术属性】
技术研发人员：宋敏智，樊凯，华培涛，陈艳，童攀，
申请(专利权)人：湖南金天钛业科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43