本发明专利技术提供了一种TC4钛合金宽幅厚板的轧制方法，包括以下步骤：一、将厚度为200mm～400mm，长度和宽度均为800mm～1200mm的TC4钛合金板坯进行第一加热；二、将TC4钛合金板坯进行第一轧制，得到半成品板坯；三、将半成品板坯水冷至400℃以下，然后进行剪切处理并去除表面氧化皮，之后进行第二加热；四、进行第二轧制，得到厚度为30mm～100mm，宽度为1000mm～2600mm的TC4钛合金宽幅厚板。本发明专利技术制备工艺简单，易实现工业化大规模批量生产；采用本发明专利技术制备的TC4钛合金宽幅厚板的组织均匀且细小，综合性能优良。
Rolling method for TC4 titanium alloy wide plate
The present invention provides a method for rolling a wide thick plate of TC4 titanium alloy, which comprises the following steps: first, the thickness of 200mm ~ 400mm, length and width are TC4 titanium alloy slab 1200mm 800mm to the first heating; two, TC4 titanium alloy slab for the first rolling, semi-finished product slab; three. Semi finished slab cooled to 400 DEG C, and then cutting and removal of surface oxide skin, after second heating; four, second rolling thickness 30mm ~ 100mm, width of TC4 titanium alloy 1000mm ~ 2600mm wide and heavy plate. The preparation process of the invention is simple, and is easy to realize industrialized mass production; the TC4 titanium alloy wide plate which is prepared by the invention has the advantages of uniform and fine microstructure and excellent comprehensive performance.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于钛合金材料制备
，具体涉及一种TC4钛合金宽幅厚板的轧制方法。
技术介绍
随着航空航天、船舶、石油、化工及核能工业等领域技术的发展，对钛合金(T1-6A1-4V)厚板材的需求日益增加，对其品质提出了更高的要求,如要求板材组织细小、均匀，力学性能一致性好。控制轧制是一种可同时提高金属材料强度和韧性的一种非常有效的方法。但钛合金导热性差，加工窗口窄，工艺塑性较差，易在轧件的表面及边角处易产生裂纹；而且在较低温度下发生大变形的工艺将大大提高轧制的设备负荷，对设备能力提出了更高的要求，从而限制了控制轧制在钛合金板材轧制上的应用。目前钛合金板材常规工艺路线的特点是“抢温快轧”，即一方面要求轧制节奏加快，同时板坯加热温度处于U+β)两相区的上限甚至处于合金相变点以上，尽可能使整个轧制过程处于相对较高的温度范围；另一方面是轧制过程变形量应较小。该方法的优点是可以在较低轧机设备负荷下完成变形过程，但不可避免增加了整个轧制过程的能耗；而且终轧温度过高以及较小的轧制变形对于板材组织均匀、细化、综合性能的提高等都将产生不利影响。因此，现有的常规轧制方法的已不能满足高品质TC4钛合金宽幅厚板的技术要求。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种TC4钛合金宽幅厚板的轧制方法。该方法制备工艺简单，易实现工业化大规模批量生产；采用该方法制备的TC4钛合金宽幅厚板的组织均匀且细小，综合性能优良。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是:一种TC4钛合金宽幅厚板的轧制方法，其特征在于，该方法包括以下步骤:步骤一、将厚度为200_ 400mm，长度和宽度均为800_ 1200mm的TC4钛合金板坯置于加热炉中，在温度为β相变点以下40°C 70°C的条件下保温120min 240min进行第一加热处理；步骤二、将步骤一中经第一加热处理后的TC4钛合金板坯送入2800mm热轧机中进行第一轧制，得到厚度为60mm 200mm,宽度为800mm 1200mm的半成品板还；所述第一轧制的总变形量为50% 70% ;所述第一轧制为单向轧制；步骤三、采用水冷的方法将步骤二中所述半成品板坯的温度降至400°C以下，再将水冷后的半成品板坯的长度剪切至IOOOmm 2600mm，然后将剪切后的半成品板坯去除表面氧化皮后置于加热炉中，在温度为β相变点以下80°C 110°C的条件下保温50min 140min进行第二加热处理；步骤四、将步骤三中经第二加热处理后的半成品板坯送入2800mm热轧机中进行第二轧制，水冷至20°C室温后得到厚度为30mm 100mm，宽度为IOOOmm 2600mm的TC4钛合金宽幅厚板；所述第二轧制的总变形量为50% 70% ;所述第二轧制的轧制方向与第一轧制的轧制方向垂直。上述的一种TC4钛合金宽幅厚板的轧制方法，其特征在于，步骤二中第一轧制过程中采用红外测温仪对TC4钛合金板坯的温度进行监测；步骤四中第二轧制过程中采用红外测温仪对半成品板坯的温度进行监测。上述的一种TC4钛合金宽幅厚板的轧制方法，其特征在于，步骤二中所述第一轧制共分5 7道次完成，所述第一轧制的道次变形量为10% 30%，所述第一轧制的终轧温度不低于800°C,所述第一轧制的速率为lm/s 4m/s。上述的一种TC4钛合金宽幅厚板的轧制方法，其特征在于，步骤一和步骤三中所述加热炉均为辊底式加热炉。上述的一种TC4钛合金宽幅厚板的轧制方法，其特征在于，步骤四中所述第二轧制共分5 7道次完成，所述第二轧制的道次变形量为10% 30%，所述第二轧制的终轧温度不低于800°C,所述第二轧制的速率为lm/s 4m/s。上述的一种TC4钛合金宽幅厚板的轧制方法，其特征在于，步骤二中所述第一轧制的总变形量与步骤四中所述第二轧制的总变形量相等。本专利技术与现有技术相比具有以下优点:1、本专利技术采用两火次轧制工艺生产TC4钛合金宽幅厚板，且轧制方式为换向轧制，并且要求两火次轧制的总变形量均为50% 70%，能够显著减小TC4钛合金宽幅厚板的各向异性。2、本专利技术在两火次轧制过程中均采用低温大变形轧制，其中第一加热的温度为β相变点以下40°C 70°C，第二加热的温度为β相变点以下80°C 110°C，两火次轧制的总变形量均为50% 70%，两火次轧制的道次变形量均保持在10% 30% ;可使板材组织更均匀，产生更多的形核畸变能；而且可以降低整个轧制过程的能耗，降低生产成本，提高经济效益。3、本专利技术在每火次轧制完成后均进行水冷以实现快速降温，能够保留低温大变形产生的大量形核畸变能，从而使制备的TC4钛合金宽幅厚板板材组织均匀且细小，力学性能一致性好。4、本专利技术TC4钛合金宽幅厚板经普通退火处理(在温度为800°C的条件下保温Ih左右)后，其在室温(20°C)条件下的抗拉强度彡925MPa，屈服强度彡850MPa，延伸率彡10% ；本专利技术TC4钛合金宽幅厚板的横向抗拉强度与纵向抗拉强度的差值<40MPa，晶粒尺寸为15 μ m 30 μ m，组织评级依据国家军用标准GJB2505A-2008 “航空用钛及钛合金板材和带材规范”评级为2级 7级。下面结合实施例对本专利技术作进一步详细说明。具体实施例方式实施例1本实施例TC4钛合金宽幅厚板的轧制方法包括以下步骤:步骤一、将厚度为200mm，宽度为800mm，长度为1200mm的TC4钛合金板坯置于辊底式加热炉中进行第一加热处理，所述第一加热处理的温度比TC4钛合金的β相转变温度低50°C，所述第一加热处理的时间为130min ；步骤二、将步骤一中经第一加热处理后的TC4钛合金板坯沿长度方向送入2800mm热轧机中进行第一轧制，并在第一轧制过程中采用红外测温仪对TC4钛合金板坯的温度进行监测，得到厚度为77.4mm,宽度为800mm的半成品板坯；所述第一轧制为单向轧制，所述第一轧制共分5道次完成，各道次轧制的变形量分别为22%，20%，18%，14%，12%，所述第一轧制的总变形量为61.3% ;所述第一轧制的终轧温度不低于800°C，所述第一轧制的速率为3m/ s ；步骤三、采用水冷的方法将步骤二中所述半成品板坯的温度降至400°C以下，然后将水冷后的半成品板坯的长度剪切至1500mm，再将剪切后的半成品板坯去除表面氧化皮后置于辊底式加热炉中进行第二加热处理，所述第二加热处理的温度比TC4钛合金的β相转变温度低100°C，所述第二加热处理的时间为SOmin ；步骤四、将步骤三中经第二加热处理后的半成品板坯送入2800mm热轧机中进行第二轧制，并在第二轧制过程中采用红外测温仪对半成品板坯的温度进行监测，水冷后得到厚度为30mm，宽度为1500mm的TC4钛合金宽幅厚板；所述第二轧制的轧制方向与第一轧制的轧制方向垂直，所述第二轧制共分5道次完成，各道次轧制的变形量分别为22%，20%，18%，14%，12%，所述第二轧制的总变形量为61.3% ;所述第二轧制的终轧温度不低于800°C，所述第二轧制的速率为3m/s。本实施例TC4钛合金宽幅厚板经普通退火处理(在温度为800°C的条件下保温Ih左右)后，其在室温(20°C)条件下的抗拉强度彡925MPa，屈服强度彡850MPa，延本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种TC4钛合金宽幅厚板的轧制方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤一、将厚度为200mm～400mm，长度和宽度均为800mm～1200mm的TC4钛合金板坯置于加热炉中，在温度为β相变点以下40℃～70℃的条件下保温120min～240min进行第一加热处理；步骤二、将步骤一中经第一加热处理后的TC4钛合金板坯送入2800mm热轧机中进行第一轧制，得到厚度为60mm～200mm，宽度为800mm～1200mm的半成品板坯；所述第一轧制的总变形量为50%～70%；所述第一轧制为单向轧制；步骤三、采用水冷的方法将步骤二中所述半成品板坯的温度降至400℃以下，再将水冷后的半成品板坯的长度剪切至1000mm～2600mm，然后将剪切后的半成品板坯去除表面氧化皮后置于加热炉中，在温度为β相变点以下80℃～110℃的条件下保温50min～140min进行第二加热处理；步骤四、将步骤三中经第二加热处理后的半成品板坯送入2800mm热轧机中进行第二轧制，水冷至20℃室温后得到厚度为30mm～100mm，宽度为1000mm～2600mm的TC4钛合金宽幅厚板；所述第二轧制的总变形量为50%～70%；所述第二轧制的轧制方向与第一轧制的轧制方向垂直。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：谢英杰，付文杰，舒滢，李辉，王瑞琴，高维娜，周玉川，王蕊宁，王兴，杨建朝，张清，吕利强，徐志辉，乔军伟，范晗，
申请(专利权)人：西部钛业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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