【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于金属材料棒材成形领域，具体涉及一种提高tc18钛合金棒材力学性能的棒材成形方法。
技术介绍
1、tc18钛合金(ti-5al-4.75mo-4.75v-1cr-1fe)是一种高强高韧性近3型合金，它具有过渡型α+β型钛合金和β型钛合金的性能特点，具有高强度、高塑性、淬透性好、可焊性好等优点，因而被广泛地应用于大型飞机的承力构件。tc18钛合金在热成形前，需要利用锻压设备对tc18钛合金的坯料进行均匀化锻造成形，以满足产品所需原材料的要求。然而tc18钛合金对锻造温度敏感，尤其对加热过程及锻造过程的控制是该材料锻造的难点，要得到合格的锻件并非易事。
2、目前，多数厂家利用8000t液压机设备对tc18钛合金实施均匀性方面的改锻生产，同时配合改善工装设计以及约束变形死区，通过多种手段来优化形棒材的力学性能。其中，在锻造过程中对锻造温度进行控制也是多种手段中的重要一环，目前对锻造温度的控制通常采用的是加热温度一直递减的方式。
3、然而，航天领域对钛合金锻件的力学性能，特别是对钛合金锻件组织的均匀性要求更高，利用上述现有方法所成形的棒材，其局部粗晶或组织不够均匀，力学性能指标不够优良，理化测试效果不够理想，难以满足航天领域对棒材组织的较高要求，同时也导致了棒材生产周期加长，能源消耗高甚至产品报废等不利后果。
技术实现思路
1、为了解决现有技术中所存在的上述问题，本专利技术提供了一种提高tc18钛合金棒材力学性能的棒材成形方法。
2、本专利技
3、一种提高tc18钛合金棒材力学性能的棒材成形方法，所述方法依次包括降温锻造工序、升温锻造工序、恒温锻造工序以及热处理工序；其中，
4、所述降温锻造工序包括至少6个火次的锻造过程；所述至少6个火次对锻件的加热温度呈依次递减趋势；
5、所述升温锻造工序包括至少1个火次的锻造过程；所述升温锻造工序的第一火对锻件的加热温度高于所述降温锻造工序的最后一火对锻件的加热温度；当所述升温锻造工序包括多个火次的锻造过程时，所述多个火次对锻件的加热温度呈依次递增趋势；
6、所述恒温锻造工序包括至少4个火次的锻造过程；所述至少4个火次对锻件的加热温度保持恒定；
7、其中，在各个所述火次中分别对锻造工艺参数进行控制，以改善最终成形的tc18钛合金棒材的力学性能；每个所述火次中的锻造工艺参数均包括：拔长速度、翻面次数、终锻温度以及转移时间；部分所述火次中的锻造工艺参数还包括：镦粗速度。
8、在一个实施例中，所述降温锻造工序，包括：第1～6火；其中，
9、第1火对锻件的加热过程包括：预热锻件，然后随炉升温至锻件的内部温度达到1160℃～1165℃，保温t1；t1＝h1×(0.95～1.0)min/mm，h1是第1火的锻造结束后锻件要达到的目标直径，h1的单位是mm；
10、第2火对锻件的加热过程包括：预热锻件，然后随炉升温至锻件的内部温度达到1080℃～1085℃，保温t2；t2＝h2×(0.9～0.95)min/mm，h2是第2火的锻造结束后锻件要达到的目标直径，h2的单位是mm；
11、第3火对锻件的加热过程包括：预热锻件，然后随炉升温至锻件的内部温度达到1010℃～1015℃，保温t3；t3＝h3×(0.85～0.9)min/mm，h3是第3火的锻造结束后锻件要达到的目标直径，h3的单位是mm；
12、第4火对锻件的加热过程包括：预热锻件，然后随炉升温至锻件的内部温度达到960℃～965℃，保温t4；t4＝h4×(0.8～0.85)min/mm，h4是第4火的锻造结束后锻件要达到的目标直径，h4的单位是mm；
13、第5火对锻件的加热过程包括：预热锻件，然后随炉升温至锻件的内部温度达到920℃～925℃，保温t5；t5＝h5×(0.75～0.80)min/mm，h5是第5火的锻造结束后锻件要达到的目标直径，h5的单位是mm；
14、第6火中对锻件的加热过程包括：预热锻件，然后随炉升温至锻件的内部温度达到830℃～835℃，保温t6；t6＝h6×(0.7～0.75)min/mm，h6是第6火的锻造结束后锻件要达到的目标直径，h6的单位是mm。
15、在一个实施例中，所述升温锻造工序，包括：第7火；其中，
16、第7火对锻件的加热过程包括：预热锻件，然后随炉升温至锻件的内部温度达到920℃～925℃，保温t7；t7＝h7×(0.80～0.85)min/mm，h7是第7火的锻造结束后锻件要达到的目标直径，h7的单位是mm。
17、在一个实施例中，所述恒温锻造工序，包括：第8～11火；其中，
18、第8火对锻件的加热过程包括：预热锻件，然后随炉升温至锻件的内部温度达到830℃～840℃，保温t8；t8＝h8×(0.8～0.85)min/mm，h8是第8火的锻造结束后锻件要达到的目标直径，h8的单位是mm；
19、第9火对锻件的加热过程包括：预热锻件，然后随炉升温至锻件的内部温度达到830℃～840℃，保温t9；t9＝h9×(0.8～0.85)min/mm，h9是第9火的锻造结束后锻件要达到的目标直径，h9的单位是mm；
20、第10火对锻件的加热过程包括：预热锻件，然后随炉升温至锻件的内部温度达到830℃～840℃，保温t10；t10＝h10×(0.75～0.80)min/mm，h10是第10火的锻造结束后锻件要达到的目标直径，h10的单位是mm；
21、第11火对锻件的加热过程包括：预热锻件，然后随炉升温至锻件的内部温度达到830℃～840℃，保温t11；t11＝h11×(0.75～0.80)min/mm，h11是第10火的锻造结束后锻件要达到的目标直径，h11的单位是mm。
22、在一个实施例中，第1火中的锻造工艺参数包括：镦粗速度10mm/s～15mm/s，拔长速度20mm/s～25mm/s，翻面1次，终锻温度≥850℃，转移时间100s～120s；
23、第2火中的锻造工艺参数包括：镦粗速度10mm/s～15mm/s，拔长速度20mm/s～25mm/s，翻面1次，终锻温度≥850℃，转移时间100s～120s；
24、第3火中的锻造工艺参数包括：镦粗速度10mm/s～15mm/s，拔长速度20mm/s～25mm/s，翻面1次，终锻温度≥800℃，转移时间100s～120s；
25、第4火中的锻造工艺参数包括：镦粗速度15mm/s～20mm/s，拔长速度20mm/s～25mm/s，翻面1次，终锻温度≥800℃，转移时间90s～100s；
26、第5火中的锻造工艺参数包括：镦粗速度15mm/s～20mm/s，拔长速度20mm/s～25mm/s，翻面1次，终锻温度≥800℃，转移时间90s～100s；
27、第6火中的锻造工艺参数包本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种提高TC18钛合金棒材力学性能的棒材成形方法，其特征在于，所述方法依次包括降温锻造工序、升温锻造工序、恒温锻造工序以及热处理工序；其中，
2.根据权利要求1所述的提高TC18钛合金棒材组织力学性能的棒材成形方法，其特征在于，所述降温锻造工序，包括：第1～6火；其中，
3.根据权利要求2所述的提高TC18钛合金棒材组织力学性能的棒材成形方法，其特征在于，所述升温锻造工序，包括：第7火；其中，
4.根据权利要求3所述的提高TC18钛合金棒材组织力学性能的棒材成形方法，其特征在于，所述恒温锻造工序，包括：第8～11火；其中，
5.根据权利要求2所述的提高TC18钛合金棒材组织力学性能的棒材成形方法，其特征在于，
6.根据权利要求3所述的提高TC18钛合金棒材组织力学性能的棒材成形方法，其特征在于，第7火中的锻造工艺参数包括：镦粗速度10mm/s～15mm/s，拔长速度15mm/s～20mm/s，翻面1次，终锻温度≥800℃，转移时间80s～90s。
7.据权利要求4述的提高TC18钛合金棒材组织力学性能的棒
8.根据权利要求1～7任一项所述的提高TC18钛合金棒材组织力学性能的棒材成形方法，其特征在于，在各个所述火次中均是使用8000T压力机对锻件进行锻造的。
9.根据权利要求1～7任一项所述的提高TC18钛合金棒材组织力学性能的棒材成形方法，其特征在于，在各个所述火次中对锻件的加热温度均是采用热电偶测量的。
...【技术特征摘要】
1.一种提高tc18钛合金棒材力学性能的棒材成形方法，其特征在于，所述方法依次包括降温锻造工序、升温锻造工序、恒温锻造工序以及热处理工序；其中，
2.根据权利要求1所述的提高tc18钛合金棒材组织力学性能的棒材成形方法，其特征在于，所述降温锻造工序，包括：第1～6火；其中，
3.根据权利要求2所述的提高tc18钛合金棒材组织力学性能的棒材成形方法，其特征在于，所述升温锻造工序，包括：第7火；其中，
4.根据权利要求3所述的提高tc18钛合金棒材组织力学性能的棒材成形方法，其特征在于，所述恒温锻造工序，包括：第8～11火；其中，
5.根据权利要求2所述的提高tc18钛合金棒材组织力学性能的棒材成形方法，其特征在于，
...【专利技术属性】
技术研发人员：葛强，刘少辉，岳龙，国斌，
申请(专利权)人：陕西鼎益科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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