一种紧固件用TB3钛合金冷轧丝材的生产方法技术

本发明专利技术提供了一种紧固件用TB3钛合金冷轧丝材的生产方法，属于钛合金材料制备技术领域。本发明专利技术以成分质量百分数为Al：2.7％

【技术实现步骤摘要】
一种紧固件用TB3钛合金冷轧丝材的生产方法


[0001]本专利技术涉及钛合金材料制备
，尤其涉及一种紧固件用TB3钛合金冷轧丝材的生产方法。

技术介绍

[0002]TB3合金名义成分为Ti
‑
10Mo
‑
8V
‑
3.5Al
‑
1Fe，该钛合金具有耐蚀性好、比强度高、低的弹性值、时效强化和室温塑性好、冷加工性能好等优点，是一种综合性能良好的亚稳定β型高强高韧材料。
[0003]由于β钛合金是一种强度很高的材料，具有很强的氢脆敏感性，含氢的β固溶体在共析点上会发生共析转变，形成α和γ面心立方氢化物，同时氢化物的富集比其它材料效果要明显，容易发生析氢。而传统TB3拉制加工技术，主要以热拉拔为主，热拉过程中以石墨乳作为润滑剂，在通过式加热过程中，析氢则更为明显，H含量基本高于0.006％。
[0004]且传统热拉工艺拉拔变形量较大，拉拔模次较多，使得材料的基础强度较高，塑性较低，抗拉强度≥860MPa，造成TB3材料的使用过程中，冷镦成型困难，部分产品存在冷镦开裂等问题，该工艺技术生产的产品不能满足客户冷镦成型要求。
[0005]因此，为了降低TB3合金中的氢含量，减少材料热加工的步骤，是目前要解决的问题。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，本专利技术提供了一种紧固件用TB3钛合金冷轧丝材的生产方法，该方法采用TB3冷轧技术，减少了材料热加工，极大降低了H元素含量，TB3具有优良的冷加工性能，采用连续冷轧技术生产的材料，其综合性能优良，抗拉强度有所降低，解决了客户在使用过程中冷镦技术瓶颈。
[0007]本专利技术提供的紧固件用TB3钛合金冷轧丝材的生产方法，包括以下步骤：
[0008]步骤S1、热拉：将Φ9.0mm的钛合金棒坯经电炉加热，热拉拔至Φ8.2mm，道次变形率控制在8％
‑
12％；
[0009]步骤S2、冷轧、中间退火：对步骤S1热拉后的棒坯经过八方孔轧制冷轧变形量，然后进行去应力退火，再轧制形成丝材；
[0010]步骤S3、热处理：对步骤S2制备的丝材进行固溶热处理，然后进行空冷；所述固溶热处理在大气箱式电阻炉中进行；
[0011]步骤S4、磨光、抛光：所述丝材磨光选用无心磨床设备，经过粗磨、半精磨，得到所述紧固件用TB3钛合金冷轧丝材，表面光洁度同时满足要求。
[0012]优选的，所述是利用钛合金铸锭加工而成，所述钛合金铸锭中的成分质量百分数如下：
[0013]Al：2.7％
‑
3.7％；V：7.5％
‑
8.5％；Fe：0.8％
‑
1.2％；Mo：9.5％
‑
11.0％；C：≤0.05％；N：≤0.04％；O：0.15％；H：≤0.015％，余量为Ti。
[0014]优选的，步骤S2所述的冷轧变形量小于81.7％。
[0015]优选的，步骤S2所述的冷轧变形量为20％～30％。
[0016]优选的，步骤S3所述的固溶热处理的温度为800℃～830℃，时间为10～60分钟。
[0017]步骤S1所述钛合金棒坯的制备方法，步骤如下：
[0018](1)熔炼铸锭：按照合金成分配料，压制电极，经真空自耗电弧炉三次熔炼成Φ450mm的铸锭；
[0019](2)开坯锻造：将步骤S1中的铸锭经超声探伤后，锯切帽底帽口进行锻造，开坯温度1150℃，铸锭经电炉加热至β相变点以上保温，完全烧透后，在3000
‑
4500吨压机大压力下，进行多向锻造，变形为150mm方坯；
[0020](3)热轧：将步骤S2中的方坯修磨干净，放入电阻炉加热至α+β两相区，然后热轧至Φ55
×
L，切断、修理表面缺陷再热轧至Φ9.0～9.5mm棒坯。
[0021]其中步骤(1)中的钛元素的原料为海0A级小颗粒海绵钛；Al、Mo、V元素以AlMo、AlV两元合金形式进行添加。
[0022]选用GB/T 2524标准规定的0A级小颗粒海绵钛为原料，主要采用AlMo、AlV两元合金元素，采用三次熔炼的方法，降低了夹杂及偏析的风险，保证合金元素的均匀性。锻造在β相区锻造，开坯温度1150℃，原始的β晶粒被充分破碎。热轧过程控制总变形量90％左右，进一步的细化晶粒。
[0023]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0024]本专利技术提供了一种紧固件用TB3钛合金冷轧丝材的生产方法，以成分质量百分数为Al：2.7％
‑
3.7％；V：7.5％
‑
8.5％；Fe：0.8％
‑
1.2％；Mo：9.5％
‑
11.0％；C：≤0.05％；N：≤0.04％；O：0.15％；H：≤0.015％，余量为Ti的铸锭加工成钛合金棒坯，然后经过热拉、冷轧、中间退火、热处理、磨光、抛光步骤制成冷轧丝材。热拉过程棒坯经电炉加热，热拉归圆至Φ8.2，道次变形率控制在8％
‑
12％，为后续冷轧进料提供圆度较好的坯料。该方法采用TB3冷轧技术，减少了材料热加工，极大降低了H元素含量，TB3具有优良的冷加工性能，采用连续冷轧技术生产的材料，综合性能优良。
具体实施方式
[0025]下面结合实施例对本专利技术作进一步说明。
[0026]本专利技术提供了一种紧固件用TB3钛合金冷轧丝材的生产方法，采用Φ9.0mm的钛合金棒坯制备而成，所述钛合金棒坯的制备方法，步骤如下：
[0027](1)熔炼铸锭：按照合金成分配料，压制电极，经真空自耗电弧炉三次熔炼成Φ450mm的铸锭；
[0028](2)开坯锻造：将步骤S1中的铸锭经超声探伤后，锯切帽底帽口进行锻造，开坯温度1150℃，铸锭经电炉加热至β相变点以上保温，完全烧透后，在3000
‑
4500吨压机大压力下，进行多向锻造，变形为150mm方坯；
[0029](3)热轧：将步骤S2中的方坯修磨干净，放入电阻炉加热至α+β两相区，然后热轧至Φ55
×
L，切断、修理表面缺陷再热轧至Φ9.0～9.5mm棒坯。
[0030]实施例1
[0031]一种紧固件用TB3钛合金冷轧丝材的生产方法，步骤如下；
[0032]步骤S1、热拉：将Φ9.0mm的钛合金棒坯经电炉加热，热拉归圆至Φ8.2，道次变形率控制在10％；所述钛合金棒坯是利用钛合金铸锭加工而成，所述钛合金铸锭中的成分质量百分数如表1；
[0033]步骤S2、冷轧、中间退火：对步骤S1热拉后的棒坯经过八方孔轧制冷轧变形量，冷轧变形量为25％，然后进行去应力退火，再轧制形成丝材；
[0034]步骤S3、热处理：对步骤S2制备的丝材进行固溶热处理，所述的固溶热处理的温度为820℃，时间为15分钟，然后进行空冷；所述固溶热处理在大气箱式电阻炉中进行；
[0035]步本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种紧固件用TB3钛合金冷轧丝材的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1、将Φ9.0mm的钛合金棒坯经电炉加热，热拉拔至Φ8.2mm，道次变形率控制在8％
‑
12％；步骤S2、冷轧、中间退火：对步骤S1热拉后的棒坯经过八方孔轧制冷轧变形量，然后进行去应力退火，再轧制形成丝材；步骤S3、热处理：对步骤S2制备的丝材进行固溶热处理，然后进行空冷；所述固溶热处理在大气箱式电阻炉中进行；步骤S4、磨光、抛光：所述丝材磨光选用无心磨床设备，经过粗磨、半精磨，得到所述紧固件用TB3钛合金冷轧丝材，表面光洁度同时满足要求。2.根据权利要求1所述紧固件用TB3钛合金冷轧丝材的生产方法，其特征在于，所述钛合金棒坯是利用钛合金铸锭加工而成，所述钛合金铸锭中的成分质量百分数...

【专利技术属性】
技术研发人员：容娇娇，何忠义，郑永利，
申请(专利权)人：宝鸡鑫诺新金属材料有限公司，
类型：发明
国别省市：