本发明专利技术涉及钛合金，具体说是一种钛合金TC4挤压管或轧制管及其制备方法,按重量计合金组成为:Ti余量,Al(5.5~6.75)%,V(3.5~4.5)%,Fe≤0.1%,C≤0.1%,N≤0.03%,H≤0.015%,O≤0.15%；；由下述方法制备的钛合金（TC4）管进行消除应力退火、完全再结晶退火及固溶时效热处理，可得到抗拉强度800~1300MPa,延伸率8~25%。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及钛合金管及其制备，具体地说是一种钛合金TC4挤压管、轧制管及其制备方法。
技术介绍
随着钛合金的不断发展，越来越需求高强度、高韧性、耐高温和耐腐蚀的钛合金，尤其是钛合金管材需求越来越多，而钛合金管材的加工难度越来越大，钛合金TC4管材大部分应用于油田、核电站、化工等行业，而现在的钛合金TC4管材通常都是板材卷焊的、棒材掏孔的、斜轧穿孔后外车内铰的，目前国内没有一家能够挤压、轧制出钛合金(TC4)管材的。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种适合于现代市场需求的钛合金(TC4)管。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为:一种钛合金(TC4)挤压管、轧制管，按重量百分比计合金组成为:!1余量^1(5.5~6.75)%，V (3.5~4.5) %, Fe ( 0.1%, C ≤0.1%, N ≤0.03%, H≤0.015%, 0^0.15% ；所述钛合金(TC4)挤压管、轧制管的制备方法:此钛合金管(TC4)加工制备方法选取下述三种之一，第一种是棒坯掏孔、包铜后进行挤压加工成管坯，再将管坯平端头后直接获取成品管；第二种是棒坯掏孔、包铜后进行挤压加工，获取管还，修整管还，进行冷轧制；第三种是进行挤压加工，获取管还，修整管还，进行温(热)轧制；在挤压钛合金管前，将钛合金光棒中心掏孔，包铜后放到加热炉内进行加热60(Ti30(rc，保温0.5飞小时，当棒料达到挤压要求温度时，通过挤压机进行挤压加工、矫直后空冷，待冷却后平头获取成品挤压管。在轧制挤压的钛合金管坯时，管坯及半成品管内外表面添加润滑剂，然后进行轧制，每轧一个道次后的管坯要进行酸洗、酸洗后水洗，然后坯料要进行氧化退火，氧化退火后的管坯则要再进行碱洗、碱洗后水洗；轧制一个道次出成品时不进行内绞；轧制第二道次出成品时，在轧制第一道次后进行内绞；在轧制3-10个道次出成品，在轧制第一或第二个道次时进行内铰；内铰单边(T0.8_，将每个道次前坯料的氧化皮及缺陷全部修掉；真空退火的管坯则要再进行酸洗、酸洗后水洗；再进行轧制，轧制成品后采用氧化退火或真空退火，氧化退火的成品则要再进行碱洗、碱洗后水洗；真空退火的成品则要进行酸洗、酸洗后水洗；此钛合金(TC4)轧制管性能好，管材表面质量好。氧化退火后的成品则要再进行碱洗、碱洗后水洗，获得产成品。温(热)轧挤压管坯时，在线或离线加热管坯进行轧制，加热温度为40(Tl30(TC保温0~90分钟。每道次变形量为15%~85%，轧制速度(20~90)次/分，轧制1-10次出成品。在轧制此钛合金管材时，管坯或半成品管内外表面添加润滑剂，然后进行轧制，每轧一个道次后的坯料要进行酸洗、酸洗后水洗，然后管坯采用氧化退火，氧化退火温度为500~900~C保温0.5~3小时，氧化退火后的管坯则要进行碱洗、碱洗后水洗，每一个道次轧制变形量为159~85%，轧制速度为20~90次/分；轧制一个道次出成品时不进行内绞，轧制第二道次出成品时，在轧制第一道次后进行内绞，在轧制3-10个道次出成品，在轧制第一或第二个道次时，进行内铰单边0~0.8mm,将氧化皮及缺陷全部修掉，再进行轧制，轧制为1-10道次，轧制完成后的成品采用氧化退火或真空退火，氧化退火的退火温度为500~900°C保温0.5~3小时；真空退火的退火温度为500~900°C保温0.5~3小时，真空退火后的成品则要再进行酸洗、酸洗后水洗，获得产成品；氧化退火后的成品则要再进行碱洗、碱洗后水洗，获得产成品。此方法轧制的TC4管材强度高、韧性好和耐H2S、CO2等腐蚀，用上述方法加工的钛合金TC4管其性能中的抗拉强度(Rm)达到800~l300MPa，延伸率8~25%。本专利技术与现有技术相比，具有如下的有益效果:1.强度高、耐腐蚀:本专利技术钛合金TC4挤压管、轧制管强度(Rm) (800~l300MPa)比现在常规的钛合金TA18管(620MPa)高180~680MPa，耐腐蚀性也远远超过TA18管。2.降低成本，缩短生产周期:现有钛合金管生产工艺每道轧制后都要进行真空退火，而本专利技术的钛合金TC4挤压管坯轧制管材生产工艺每道轧制后都进行氧化(非真空)退火，这样既降低了电耗成本也缩短了生产周期。3.成品率高，质量好，性能优:本专利技术TC4挤压管只是通过挤压的管坯平头后就获取的成品，后续加工频次少，成品率高；轧制管利用挤压管坯进行轧制，损耗小，成品率高，而棒材掏孔管则需要掏出很多屑废品，损耗大，成品率低，棒材掏孔管只是棒材的质量和性能，而TC4挤压管、轧制管是在棒材的基础上进行深加工的，则棒材掏孔管的质量、性能远不及TC4轧制管的质量、性能。4.金属内部组织好:本专利技术采用TC4挤压管、轧制管，金属内部组织比穿孔管坯外车内铰管要好的多，TC4挤压管、轧制管在加工过程中，要进行退火，可以使晶粒回复原有状态，轧制时给管子纵向、径向一个均衡力，使管子基体内部晶粒组织致密；而穿孔管坯外车内铰管没有使晶粒回复原有状态，并且只有将其晶粒组织拔长，所以穿孔管坯外车内绞管金属组织没有TC4挤压管、轧制管好。5.使用寿命长:本专利技术TC4挤压管、轧制无缝管先天性组织致密，板材焊接管则在焊缝处组织状态与基体不一致，容易造成疲劳性晶间开裂，所以有TC4轧制无缝管比板材焊接管使用寿命长。6.钛合金TC4挤压管、轧制管添补了国内空白。【具体实施方式】本专利技术是通过独特的配方、操作方法和轧制工艺就可以获得新型钛合金TC4轧制管，下面通过实施例详述本专利技术。通过可行性试验研究测试得知TC4钛合金油管抗拉强度917MPa，屈服强度819MPa，延伸率12.5%, TC4钛合金油管具有优异的抗硫化氢应力腐蚀性能、抗点腐蚀和抗全面腐蚀性能，对氢致开裂不敏感，在本实验高温高压条件下耐H2S/C02腐蚀性能好。采用氧化退火轧制法:按常规步骤进行，首先用原料海绵钛、钒铝合金进行配料(按重量百分比计 Ti 余量，Al (5.5~6.75) %，V (3.5~4.5) %，Fe ( 0.1%, C ≤0.1%, N ≤0.03%, H(0.015%, 0^0.15% ;将原料混合)，挤压电极，焊接电极，装炉熔炼铸锭，扒皮取样分析，用铸锭锻造棒料(棒坯)，棒料车光下料，用光棒掏孔挤压成管坯，再将管坯平头，获取成品；用光棒掏孔挤压成管坯，再将管坯平头，开坯轧制成管坯，去油污，氧化退火，内铰，轧制，修刮，碱洗，酸洗，水洗，精轧制成品管坯，平头，退火，取样分析，探伤检验、水压检测、定尺下料。下述实施例中的碱洗液、酸洗液重量配比均为碱洗液:[邪~％%NaOH+l5~5%NaN03(或 KNO3)]酸洗液:[30~40%HN03+2~10%HF+余量 H2O]实施例1.具体制备过程如下:将O 145X425mm光棒掏孔至O 145/060X425mm，用铜皮将其包上，以达到挤压时起润作用和保护钛合金管坯作用，将包好铜皮的钛合金(TC4)坯料放到加热炉内进行加热960°C、保温2.5小时，取出进行挤压至O68 X 6_管坯，将铜皮酸洗掉，清水冲洗，平头后就获得成品管068X6mm。真空退火700°C，保温2小时，随炉冷却，真空退火后的成品则要再进行酸洗、酸洗后水洗，获得产成品；取样分析其性能实测为Rm900 MPa, Rp0.2本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种钛合金TC4挤压管或轧制管，其特征在于：按重量百分比计合金组成为：Ti余量,Al(5.5~6.75)%,V(3.5~4.5)%,Fe≤0.1%,C≤0.1%,N≤0.03%,H≤0.015%,O≤0.15%。
【技术特征摘要】
1.一种钛合金TC4挤压管或轧制管，其特征在于: 按重量百分比计合金组成为:打余量^1(5.5~6.75)%，V (3.5~4.5)%，Fe≤0.1%，C≤0.1%, N ≤ 0.03%, H ≤ 0.015%, 0≤0.15%。2.—种权利要求1所述钛合金挤压管或轧制管的制备方法，其特征在于: 此钛合金管(TC4)加工制备方法选取下述三种之一，第一种是棒坯掏孔、包铜后进行挤压加工成管坯，再将管坯平端头后直接获取成品管，得挤压管；第二种是棒坯掏孔、包铜后进行挤压加工，获取管坯，修整管坯，进行冷轧制，得轧制管；第三种是进行挤压加工，获取管坯，修整管坯，进行温(热)轧制，得轧制管。3.按照权利要求2所述钛合金挤压管或轧制管的制备方法，其特征在于: 在挤压钛合金管前，将钛合金光棒中心掏孔，包铜后放到加热炉内进行加热600-l300保温0.5-0.6小时，当棒料达到挤压要求温度时，通过挤压机进行挤压加工、矫直后空冷，得管坯，管坯表面去铜后进行酸洗、水洗，然后进行真空退火，退火温度500-900℃，保温0.5^3小时，管坯出炉冷却后进行矫直，检查及分析，检测合格后平头获取成品挤压管。4.按照权利要求2所述钛合金挤压管或轧制管的制备方法，其特征在于: 在轧制挤压的钛合金管坯时，管坯或半成品管内外表面添加润滑剂，然后进行轧制，每轧一个道次后的管坯要进行酸洗、酸洗后水洗，然后坯料要进行氧化退火，氧化退火后的管坯则要再进行碱洗、碱洗后水洗；轧制一个道次出成品时不进行内绞；轧制第二道次出成品时，在轧制第一道次后进行内绞；在轧制3-10个道次出成品，在轧制第一或第二个道次时进行内铰；内铰单边T0-0.8_，将每个道次前坯料的氧化皮及缺陷全部修掉； 真空退火的管坯则要再进行酸洗、酸洗后水洗；再进行轧制，轧制成品后采用氧化退火或真空退火，氧化退火的成品则要再进行碱洗、碱洗后水洗；真空退火的成品则要进行酸洗、酸洗后水洗。5.按照权利要求2或3所述钛合金挤压管或轧制管的制备方法，其特征在于: 挤压管坯所用坯料的加热温度600-1...
【专利技术属性】
技术研发人员：张忠世，郭淑君，张政宏，
申请(专利权)人：东港市东方高新金属材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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