專利名稱：一種tc18鈦合金大規(guī)格棒材加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鈦及鈦合金加工領(lǐng)域，尤其涉及ー種TC18鈦合金大規(guī)格棒材加工方法。
背景技術(shù)：
鈦合金具有比強(qiáng)度高、抗腐蝕能力強(qiáng)、高溫性能優(yōu)良等特點(diǎn)，是航空、航天、國防等領(lǐng)域的重要材料。TC18鈦合金是ー種高合金化的兩相合金，其名義化學(xué)成分為Ti-5Al-5Mo-5V-lCr-lFe。該合金退火后的強(qiáng)度與TC4、TC6等合金固溶時(shí)效狀態(tài)下的強(qiáng)度相當(dāng)，在IOSOMPa以上，是退火狀態(tài)下強(qiáng)度最高的鈦合金。TC18鈦合金既可用于制造在350°C 400°C下長期工作的機(jī)身、機(jī)翼受カ件及操作系統(tǒng)等的緊固件，也可用于制造工作溫度不高于350°C的發(fā)動(dòng)機(jī)的風(fēng)扇盤和葉片等。隨著航空航天工業(yè)的發(fā)展，為了提高飛機(jī)的安全可靠性、延長使用壽命，飛機(jī)設(shè)計(jì)的趨勢是減少焊接、承力件需采用大型鍛件和大型整體鍛件。為滿足大型鍛件和大型整體鍛件的研制、生產(chǎn)，需要使用高質(zhì)量、大規(guī)格合金棒材。目前國內(nèi)エ業(yè)化生產(chǎn)的TC18棒材直徑小于①300mm，很難滿足國內(nèi)外航空、航天等領(lǐng)域的需求。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是提供ー種能夠獲得良好高低倍組織及性能的TC18鈦合金大規(guī)格棒材的加工方法。本發(fā)明的技術(shù)方案是ー種TC18鈦合金大規(guī)格棒材加工方法，其具體步驟如下
(1)、采用電爐將①520mm 760mm規(guī)格的TC18鑄錠加熱到1100°C保溫，在45麗快鍛機(jī)上開坯后，在P轉(zhuǎn)變溫度以上進(jìn)行2 3火次鐓拔鍛造，終鍛溫度不低于800°C ；
(2)、采用電爐將步驟(I)完成的鍛坯加熱到P轉(zhuǎn)變溫度以下30 50°C加熱，在a+3兩相區(qū)進(jìn)行2 5火次鐓拔鍛造，終鍛溫度不低于700°C ；
(3)、采用電爐將步驟(2)完成的鍛坯在P轉(zhuǎn)變溫度以上及a+0兩相區(qū)進(jìn)行“高+低”鍛造，循環(huán)2 3次，終鍛溫度不低于700°C ；
(4)、采用電爐將步驟(3)完成的鍛坯在P轉(zhuǎn)變溫度以下20 30°C鍛造2 4火次至成品，終鍛溫度不低于700°C。所述步驟(2)中，a+3兩相區(qū)多火次鍛造，其中I 2火次采用換向鐓拔鍛造。所述步驟(3)中，每火次結(jié)束時(shí)，將四方鍛坯鍛造成八方鍛坯。所述步驟(3)中，最后ー個(gè)P轉(zhuǎn)變溫度以上鍛造時(shí)，采用鍛后水冷處理。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是本發(fā)明提出的ー種TC18大規(guī)格棒材鍛造加工方法，采用大噸位快鍛機(jī)對大規(guī)格鑄錠進(jìn)行整體鍛造，可以制得直徑大于300mm、長度2000mm以上的棒材；カロエ過程中精確選擇合適的加熱溫度、嚴(yán)格控制壓下量和進(jìn)料量、并保證坯料每火次的變形量大于50%;同時(shí)在鍛造過程中采用換向鐓拔鍛造，促進(jìn)金屬在橫向充分變形，提高大規(guī)格棒材鍛透性，并對鍛坯采用一次水淬處理，使組織更均勻，既保證產(chǎn)品強(qiáng)度的要求，又能得、到良好的斷裂韌性值，從而能獲得綜合性能良好的大規(guī)格棒材；與目前現(xiàn)有的簡單反復(fù)鐓拔鍛造技術(shù)相比，可以有效減少組織不均勻造成雜波超標(biāo)的問題。
具體實(shí)施例方式下面的實(shí)施例可更詳細(xì)地說明本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。實(shí)施例I :(1)、采用電爐將￠520111111規(guī)格的TC18鑄錠加熱到11001保溫，在45麗快鍛機(jī)上開坯后，在P轉(zhuǎn)變溫度以上進(jìn)行2火次鐓拔鍛造，終鍛溫度不低于800°C ；
(2)、采用電爐將步驟(I)完成的鍛坯加熱到P轉(zhuǎn)變溫度以下30°C加熱，在ci+0兩相區(qū)進(jìn)行3火次鐓拔鍛造，其中I火采用換向鐓拔鍛造，終鍛溫度不低于700°C ；
(3)、采用電爐將步驟(2)完成的鍛坯在P轉(zhuǎn)變溫度以上及a+0兩相區(qū)進(jìn)行“高+低” 鍛造，循環(huán)2次；每火次結(jié)束時(shí)，將四方鍛坯鍛造成八方鍛坯，最后一個(gè)3轉(zhuǎn)變溫度以上鍛造時(shí)，采用鍛后水冷處理，終鍛溫度不低于700°C ；
(4)、采用電爐將步驟(3)完成的鍛坯在P轉(zhuǎn)變溫度以下20°C鍛造2火次至成品，終鍛溫度不低于700°C。實(shí)施例2 : (I)、采用電爐將￠760111111規(guī)格的TC18鑄錠加熱到11001保溫，在45麗快鍛機(jī)上開坯后，在P轉(zhuǎn)變溫度以上進(jìn)行3火次鐓拔鍛造，終鍛溫度不低于800°C ；
(2)、采用電爐將步驟(I)完成的鍛坯加熱到P轉(zhuǎn)變溫度以下50°C加熱，在a+0兩相區(qū)進(jìn)行5火次鐓拔鍛造，其中2火采用換向鐓拔鍛造，終鍛溫度不低于700°C ；
(3)、采用電爐將步驟(2)完成的鍛坯在P轉(zhuǎn)變溫度以上及a+0兩相區(qū)進(jìn)行“高+低”鍛造，循環(huán)3次；每火次結(jié)束時(shí)，將四方鍛坯鍛造成八方鍛坯，最后一個(gè)3轉(zhuǎn)變溫度以上鍛造時(shí)，采用鍛后水冷處理，終鍛溫度不低于700°C ；
(4)、采用電爐將步驟(3)完成的鍛坯在P轉(zhuǎn)變溫度以下30°C鍛造4火次至成品，終鍛溫度不低于700°C。
權(quán)利要求
1.一種TC18鈦合金大規(guī)格棒材加工方法，其特征在于，具體步驟如下 (1)、采用電爐將￠520111111 760mm規(guī)格的TC18鑄錠加熱到1100°C保溫，在45麗快鍛機(jī)上開坯后，在P轉(zhuǎn)變溫度以上進(jìn)行2 3火次鐓拔鍛造，終鍛溫度不低于800°C ； (2)、采用電爐將步驟(I)完成的鍛坯加熱到P轉(zhuǎn)變溫度以下30 50°C加熱，在a+3兩相區(qū)進(jìn)行2 5火次鐓拔鍛造，終鍛溫度不低于700°C ； (3)、采用電爐將步驟(2)完成的鍛坯在P轉(zhuǎn)變溫度以上及a+0兩相區(qū)進(jìn)行“高+低”鍛造，循環(huán)2 3次，終鍛溫度不低于700°C ； (4)、采用電爐將步驟(3)完成的鍛坯在P轉(zhuǎn)變溫度以下20 30°C鍛造2 4火次至成品，終鍛溫度不低于700°C。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種TC18鈦合金大規(guī)格棒材加工方法，其特征在于，所述步驟(2)中，a+P兩相區(qū)多火次鍛造，其中I 2火次采用換向鐓拔鍛造。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種TC18鈦合金大規(guī)格棒材加工方法，其特征在于，所述步驟(3)中，每火次結(jié)束時(shí)，將四方鍛坯鍛造成八方鍛坯。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種TC18鈦合金大規(guī)格棒材加工方法，其特征在于，所述步驟(3)中，最后一個(gè)P轉(zhuǎn)變溫度以上鍛造時(shí)，采用鍛后水冷處理。
全文摘要
一種TC18鈦合金大規(guī)格棒材加工方法，采用電爐將鑄錠加熱到1100℃保溫，在45MN快鍛機(jī)上開坯后，在β轉(zhuǎn)變溫度以上進(jìn)行2～3火次鐓拔鍛造；隨后到β轉(zhuǎn)變溫度以下30～50℃加熱，在α+β兩相區(qū)進(jìn)行2～5火次鐓拔鍛造；然后將鍛坯在β轉(zhuǎn)變溫度以上及α+β兩相區(qū)進(jìn)行“高+低”鍛造，循環(huán)2～3次；最后在β轉(zhuǎn)變溫度以下20～30℃鍛造2～4火次至成品。本發(fā)明可以制得直徑大于300mm、長度2000mm以上的棒材；在鍛造過程中采用換向鐓拔鍛造，提高大規(guī)格棒材鍛透性，并對鍛坯采用一次水淬處理，使組織更均勻，既保證產(chǎn)品強(qiáng)度的要求，又能得到良好的斷裂韌性值；可以有效減少組織不均勻造成雜波超標(biāo)的問題。
文檔編號(hào)B21J5/00GK102641978SQ20121015292
公開日2012年8月22日 申請日期2012年5月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月17日
發(fā)明者彭暉, 李衛(wèi), 陸威 申請人:湖南金天鈦業(yè)科技有限公司