【技术实现步骤摘要】
本申请涉及钛合金棒材锻造，尤其涉及一种tc11钛合金棒材的锻造方法。
技术介绍
1、tc11钛合金是一种耐高温的高al当量的α+β双相钛合金，其名义成份为ti-6.5al-3.5mo-1.5r-0.3si。tc11钛合金可在500℃下长期工作，广泛应用于航空发动机的压气机盘和鼓简轴等大型复杂零件的制造。
2、通常在海洋和大气环境中，钛合金表面通常能够形成稳定的钝化膜而具有良好的耐腐蚀性。然后，航空发动机用关键钛合金零部件长期服役于高温、高压、高湿、高盐及高连续动磨损等多重极端恶劣条件下，钛合金的耐腐蚀性可能受恶劣腐蚀服役环境影响而大幅降低。另外，钛合金在不同恶劣腐蚀环境下，其显微组织、化学元素成分和相的形态及取向等因素对耐腐蚀性及腐蚀行为具有重要影响。
3、相比于传动锻造成形技术，棒材改锻制造技术制备钛合金棒材具有无需模具和工装、制造周期短、成本低、材料利用率高等特点，特别是在8000t和4500t大型锤锻上优化大规格棒材成型更加显著。
4、而相关技术提供的tc11钛合金棒材的锻造方法存在棒材的最终表面和心部不均匀性的问题，并且存在改锻生产火次较多、生产周期长、能源利用率低的问题。
技术实现思路
1、鉴于此，本申请实施例提供一种tc11钛合金棒材的锻造方法，该锻造方法能够解决锻坯在高温下的变形不均匀而导致的最终低倍组织不均匀和探伤不合格的问题，提高锻件生产改锻合格率以及内部组织合格率。
2、本申请实施例提供的tc11钛合金棒材的锻造方
3、第一次改锻锻造：将棒材原材料加热至850℃并保温，继续加热至1160～1175℃并保温后，对棒材原材料进行锻造，得到第一棒材坯件；第二次改锻锻造：将第一棒材坯件加热至850℃并保温，继续加热至1075～1085℃并保温后，对第一棒材坯件进行锻造，得到第二棒材坯件；第三次改锻锻造：将第二棒材坯件加热至850℃并保温，继续加热至1035～1045℃并保温后，对第二棒材坯件进行锻造，得到第三棒材坯件；第四次改锻锻造：将第三棒材坯件加热至850℃并保温，继续加热至935～945℃并保温后，对第三棒材坯件进行锻造，得到第四棒材坯件；第一次成型锻造：将第四棒材坯件加热至950～955℃并保温后，对第四棒材坯件进行锻造，得到第五棒材坯件；第二次成型锻造：将第五棒材坯件加热至945～950℃并保温后，对第五棒材坯件进行锻造，得到第六棒材坯件；第三次成型锻造：将第六棒材坯件加热至940～945℃并保温后，对第六棒材坯件进行锻造，得到棒材产品件。
4、在本申请的一种可能的实现方式中，第一次改锻锻造中的保温时间为：将棒材原材料加热至850℃并保温第一时间段t1；继续加热至1160～1175℃并保温第二时间段t2；第二次改锻锻造的保温时间为：将第一棒材坯件加热至850℃并保温第三时间段t3；继续加热至1075～1085℃并保温第四时间段t4；第三次改锻锻造的保温时间为：将第二棒材坯件加热至850℃并保温第五时间段t5；继续加热至1035～1045℃并保温第六时间段t6；第四次改锻锻造的保温时间为：将第三棒材坯件加热至850℃并保温第七时间段t7；继续加热至935～945℃并保温第八时间段t8；其中，t1＝0.45min/mm×d1，t2＝0.5min/mm×d1，棒材原材料的截面形状为圆形，d1为棒材原材料的圆形截面的直径；t3＝0.4min/mm×d2，t4＝0.45min/mm×d2，第一棒材坯件的截面形状为正方形，d2为第一棒材坯件的正方形截面的边长；t5＝0.4min/mm×d3，t6＝0.35min/mm×d3，第二棒材坯件的截面形状为正方形，d3为第二棒材坯件的正方形截面的边长；t7＝0.35min/mm×d4，t8＝0.25min/mm×d4，第三棒材坯件的截面形状为正方形，d4为第三棒材坯件的正方形截面的边长。
5、在本申请的一种可能的实现方式中，第一次成型锻造的保温时间为：将第四棒材坯件加热至950～955℃并保温第九时间段t9；第二次成型锻造的保温时间为：将第五棒材坯件加热至945～950℃并保温第十时间段t10；第三次成型锻造的保温时间为：将第六棒材坯件加热至940～945℃并保温第十一时间段t11；其中，t9＝(0.45-0.5min/mm)×d5，第四棒材坯件的截面形状为正方形，d5为所述第四棒材坯件的正方形截面的边长；t10＝(0.4-0.45min/mm)×d6，第五棒材坯件的截面形状为圆形，d6为第五棒材坯件的圆形截面的直径；t11＝(0.35-0.4min/mm)×d7，第六棒材坯件的截面形状为圆形，d7为第六棒材坯件的圆形截面的直径。
6、在本申请的一种可能的实现方式中，第一次改锻锻造、第二次改锻锻造、第三次改锻锻造和第四次改锻锻造均包括依次进行的第一次镦粗锻造、第一次拔长锻造、第二次镦粗锻造和第二次拔长锻造。
7、在本申请的一种可能的实现方式中，第一次改锻锻造的第一次拔长锻造以及以后的改锻锻造的每次拔长锻造的尺寸相同；第一次改锻锻造的第二次镦粗锻造以及以后的改锻锻造的每次镦粗锻造的尺寸相同。
8、在本申请的一种可能的实现方式中，第一次改锻锻造中的对棒材原材料进行锻造包括：利用第一型砧对棒材原材料进行拔长锻造；第二次改锻锻造中的对第一棒材坯件进行锻造包括：利用第二型砧对第一棒材坯件进行拔长锻造；第三次改锻锻造中的对第二棒材坯件进行锻造包括：利用第三型砧对第二棒材坯件进行拔长锻造；第四次改锻锻造中的对第三棒材坯件进行锻造包括：利用第四型砧对第三棒材坯件进行拔长锻造；其中，第一型砧、第二型砧、第三型砧和第四型砧均为v形型砧。
9、在本申请的一种可能的实现方式中，v形型砧包括第一斜面、第二斜面和第一顶面，第一斜面和第二斜面之间形成v形开口，第一斜面和第二斜面关于v形开口的中心线对称设置，第一斜面和第二斜面连接的位置设置有第一倒圆角，第一斜面、第二斜面与第一顶面连接的位置均设置有第二倒圆角；第一型砧、第二型砧、第三型砧和第四型砧的第一斜面和第二斜面之间的夹角依次增大；第一型砧、第二型砧、第三型砧和第四型砧的第一倒圆角的半径依次增大；第一型砧、第二型砧、第三型砧和第四型砧的所述第二倒圆角的半径依次减小。
10、在本申请的一种可能的实现方式中，第一型砧、第二型砧、第三型砧和第四型砧的第一斜面和第二斜面之间的夹角依次为60°、70°、80°和90°；第一型砧、第二型砧、第三型砧和第四型砧的第二倒圆角的半径依次为d1/4、d1/5、d1/6和d1/7；第一型砧、第二型砧、第三型砧和第四型砧的开口高度依次为d1/2、d1/2.5、d1/3和d1/4.5；其中，d1为棒材原材料的直径。
11、在本申请的一种可能的实现方式中，第一次成型锻造中的对所述第四棒材坯件进行锻造包括：利用第五型砧对所述第四棒材坯件进行拔长锻造；所述第二次成型锻造中的对所述第五棒材坯件进行锻造包括：利用第六型砧对所述第五棒材坯件进行拔长锻造；所述第三本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种TC11钛合金棒材的锻造方法，其特征在于，所述锻造方法包括：
2.根据权利要求1所述的TC11钛合金棒材的锻造方法，其特征在于，所述第一次改锻锻造中的保温时间为：将所述棒材原材料加热至850℃并保温第一时间段t1；继续加热至1160～1175℃并保温第二时间段t2；
3.根据权利要求2所述的TC11钛合金棒材的锻造方法，其特征在于，所述第一次成型锻造的保温时间为：将所述第四棒材坯件加热至950～955℃并保温第九时间段t9；
4.根据权利要求1所述的TC11钛合金棒材的锻造方法，其特征在于，所述第一次改锻锻造、所述第二次改锻锻造、所述第三次改锻锻造和所述第四次改锻锻造均包括依次进行的第一次镦粗锻造、第一次拔长锻造、第二次镦粗锻造和第二次拔长锻造。
5.根据权利要求4所述的TC11钛合金棒材的锻造方法，其特征在于，所述第一次改锻锻造的所述第一次拔长锻造以及以后的改锻锻造的每次拔长锻造的尺寸相同；
6.根据权利要求1所述的TC11钛合金棒材的锻造方法，其特征在于，所述第一次改锻锻造中的对所述棒材原材料进行锻造包括：利
7.根据权利要求6所述的TC11钛合金棒材的锻造方法，其特征在于，所述V形型砧包括第一斜面、第二斜面和第一顶面，所述第一斜面和所述第二斜面之间形成V形开口，所述第一斜面和所述第二斜面关于所述V形开口的中心线对称设置，所述第一斜面和所述第二斜面连接的位置设置有第一倒圆角，所述第一斜面、所述第二斜面与所述第一顶面连接的位置均设置有第二倒圆角；
8.根据权利要求7所述的TC11钛合金棒材的锻造方法，其特征在于，所述第一型砧、所述第二型砧、所述第三型砧和所述第四型砧的所述第一斜面和所述第二斜面之间的夹角依次为60°、70°、80°和90°；
9.根据权利要求1所述的TC11钛合金棒材的锻造方法，其特征在于，所述第一次成型锻造中的对所述第四棒材坯件进行锻造包括：利用第五型砧对所述第四棒材坯件进行拔长锻造；
10.根据权利要求9所述的TC11钛合金棒材的锻造方法，其特征在于，所述第五型砧、所述第六型砧和所述第七型砧的所述第三倒圆角的半径依次为d1/5、d1/6和d1/7；
...【技术特征摘要】
1.一种tc11钛合金棒材的锻造方法，其特征在于，所述锻造方法包括：
2.根据权利要求1所述的tc11钛合金棒材的锻造方法，其特征在于，所述第一次改锻锻造中的保温时间为：将所述棒材原材料加热至850℃并保温第一时间段t1；继续加热至1160～1175℃并保温第二时间段t2；
3.根据权利要求2所述的tc11钛合金棒材的锻造方法，其特征在于，所述第一次成型锻造的保温时间为：将所述第四棒材坯件加热至950～955℃并保温第九时间段t9；
4.根据权利要求1所述的tc11钛合金棒材的锻造方法，其特征在于，所述第一次改锻锻造、所述第二次改锻锻造、所述第三次改锻锻造和所述第四次改锻锻造均包括依次进行的第一次镦粗锻造、第一次拔长锻造、第二次镦粗锻造和第二次拔长锻造。
5.根据权利要求4所述的tc11钛合金棒材的锻造方法，其特征在于，所述第一次改锻锻造的所述第一次拔长锻造以及以后的改锻锻造的每次拔长锻造的尺寸相同；
6.根据权利要求1所述的tc11钛合金棒材的锻造方法，其特征在于，所述第一次改锻锻造中的对所述棒材原材料...
【专利技术属性】
技术研发人员：葛强，刘少辉，国斌，岳龙，黄皎，黄卓俊，
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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