一种缓解超高强钛合金棒材各向异性的拔长锻造方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114147161A(43)申请公布日2022.03.08(21)申请号202111507733.0(22)申请日2021.12.10(71)申请人湖南金天钛业科技有限公司地址415000湖南省常德市常德经济技术开发区德山街道青山社区乾明路97号(72)发明人张宏岭樊凯李超朱鸿昌邹金佃焦毅柱(74)专利代理机构常德市源友专利代理事务所(特殊普通合伙)43208代理人江妹(51)Int.Cl.B21J5/06(2006.01)B21K29/00(2006.01)权利要求书1页说明书8页附图7页(54)发明名称一种缓解超高强钛合金棒材各向异性的拔长锻造方法(57)摘要本发明涉及金属热变形成型技术领域，具体公开了一种缓解超高强钛合金棒材各向异性的拔长锻造方法，是在自由锻造过程中的成型锻造步骤中，将经过两相区锻造的锻坯在相变点温度以下30~50℃进行1~3个火次拔长，火次间进行空冷或热料回炉，然后进行再结晶处理，最后将经过再结晶处理的锻坯进行拔长。本发明有效提升成型锻造过程中的再结晶程度，从而降低β晶粒的织构强度，从而缓解成品棒材的各向异性。CN114147161ACN114147161A权利要求书1/1页1.一种缓解超高强钛合金棒材各向异性的拔长锻造方法，其特征在于，是在自由锻造过程中的成型锻造步骤中，将经过两相区锻造的锻坯在相变点温度以下30~50℃进行1~3个火次拔长，火次间进行空冷或热料回炉，然后进行再结晶处理，最后将经过再结晶处理的锻坯进行拔长。2.根据权利要求1所述的缓解超高强钛合金棒材各向异性的拔长锻造方法，其特征在于，具体是通过如下步骤来实现的：步骤1）、将超高强钛合金铸锭按照常规超高强钛合金自由锻造工艺完成单相区锻造、低‑高‑低‑高锻造和两相区锻造；步骤2）、将步骤1）中经过两相区锻造得到的锻坯在T‑（3050）℃进行13个火次拔长，β~~单火次拔长变形量为30%~50%，火次间采用空冷或热料回炉，锻后空冷或水冷；步骤3）、将经过步骤2）得到的锻坯进行再结晶处理，处理方式是在T+（1050）℃对棒材β~进行加热，加热完成后对坯料进行变形量为0~25%拔长锻造，实现坯料的再结晶；步骤4）、将经过步骤3）得到的锻坯在T‑（3050）℃进行15个火次拔长，单火次拔长变β~~形量为10%~40%，本阶段，棒材的累积变形量不得低于30%；步骤5）、将经过步骤4）得到的锻坯摔圆，摔圆拔长变形量为1020%，最终获得各向异性~较低、β晶界模糊的两相区锻造棒材。3.根据权利要求2所述的缓解超高强钛合金棒材各向异性的拔长锻造方法，其特征在于，上述步骤2）与步骤3）为一个完整的再接处理过程，该过程重复N次才进入步骤4），其中N为大于等于1的整数。4.根据权利要求2所述的缓解超高强钛合金棒材各向异性的拔长锻造方法，其特征在于，上述步骤2）中加热系数为0.3~0.7；步骤3）中加热系数为0.3~0.7；步骤4）中加热系数为0.6~0.7。2CN114147161A说明书1/8页一种缓解超高强钛合金棒材各向异性的拔长锻造方法技术领域[0001]本发明涉及金属热变形成型技术领域，具体涉及一种缓解超高强钛合金棒材各向异性的拔长锻造方法。背景技术[0002]目前，高强韧钛合金通常采用与常规钛合金相同的自由锻造的方式完成各种规格棒材的制备，而自由锻造过程通常由单相区锻造、低‑高‑低‑高锻造、两相区锻造和成型锻造四个过程组成。尽管自由锻造这种方法在常规高强韧钛合金领域应用已经成熟，但是，由于该方法在完成两相区镦拔锻造后，成型锻造采用了大锻比净拔长锻造，导致成品棒材存在各向异性差异大、横向塑性难以符合标准要求、断裂韧性偏低等问题。[0003]TC18等超高强钛合金（强度≥1300MPa）的变形抗力相对于高强韧钛合金进一步增大，同时较多的合金元素在β晶界的富集阻碍了合金的回复和再结晶过程，因此，采用上述现有技术中的自由锻造方法会加剧了锻造棒材的各向异性；而且如TC18等超高强钛合金本身塑性富余量较低，因此会进一步加剧各向异性，从而严重降低了超高强钛合金的合格率。发明内容[0004]针对上述现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种缓解超高强钛合金棒材各向异性的拔长锻造方法，该方法通过提升成型锻造过程中的再结晶程度，降低β晶粒的织构强度，从而缓解成品棒材的各向异性。[0005]本发明主要是以TC18钛合金铸锭为原料，其整体锻造过程为单相区开坯锻造、低‑高‑低‑高锻造、两相区锻造、成型拔长锻造。[0006]为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种缓解超高强钛合金棒材各向异性的拔长锻造方法，其特征在于，是在自由锻造过程中的成型锻造步骤中，将经过两相区锻造的锻坯在相变点温度以下30~