一种高强TC18钛合金无缝管材高效低成本制备方法.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CN114101372A(43)申请公布日2022.03.01(21)申请号202111394172.8C22C14/00(2006.01)(22)申请日2021.11.23C22F1/18(2006.01)C21D1/26(2006.01)(71)申请人西北有色金属研究院地址710016陕西省西安市未央区未央路96号(72)发明人辛社伟屈磊杜宇应扬张思远(74)专利代理机构西安创知专利事务所61213代理人马小燕(51)Int.Cl.B21C37/06(2006.01)B21B37/74(2006.01)C21D8/10(2006.01)C22C1/03(2006.01)C22B9/22(2006.01)权利要求书1页说明书6页(54)发明名称一种高强TC18钛合金无缝管材高效低成本制备方法(57)摘要本发明公开了一种高强TC18钛合金无缝管材高效低成本制备方法，该方法包括：一、按照TC18钛合金的名义成分配料后经EB炉一次熔炼得到钛合金圆锭；二、将TC18钛合金圆锭加热后采用斜轧穿孔机进行斜轧穿孔，然后冷却并转入热连轧机中进行定壁厚轧制，经在线电补热后进入张力减径机中进行定径轧制，得到TC18钛合金无缝管材；三、将TC18钛合金无缝管材进行热处理，得到高强TC18钛合金无缝管材。本发明采用EB炉一次熔炼得到的TC18钛合金圆锭为原料，实现了从TC18钛合金圆锭到无缝管材的一次连续成形，有效缩短制备流程，提高制备效率，并保证了高强TC18钛合金无缝管材的高强性能，以及内外表面质量和尺寸精度。CN114101372ACN114101372A权利要求书1/1页1.一种高强TC18钛合金无缝管材高效低成本制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤一、按照TC18钛合金的名义成分进行配料，然后通过EB炉一次熔炼得到钛合金圆锭；所述钛合金圆锭的直径为160mm～320mm，长度为3200mm；步骤二、将步骤一中得到的TC18钛合金圆锭加热后采用斜轧穿孔机进行斜轧穿孔，然后冷却并转入热连轧机中进行定壁厚轧制，经在线电补热后进入张力减径机中进行定径轧制，得到TC18钛合金无缝管材；所述TC18钛合金无缝管材的外径为60mm～180mm，壁厚为9mm～20mm，长度为24000mm～38000mm；步骤三、将步骤二中得到的TC18钛合金无缝管材进行热处理，得到高强TC18钛合金无缝管材；所述高强TC18钛合金无缝管材的室温力学性能满足：抗拉强度Rm≥1100MPa，屈服强度Rp0.2≥1000MPa，断后伸长率A≥12％。2.根据权利要求1所述的一种高强TC18钛合金无缝管材高效低成本制备方法，其特征在于，步骤二中所述加热的温度为(Tβ+120℃)～(Tβ+180℃)，所述斜轧穿孔后形成的管坯在翻料机中通过风冷控温冷却至(Tβ‑20℃)～(Tβ+20℃)时即转入热连轧机，所述在线电补热加热通道的温度为(Tβ‑10℃)～(Tβ+10℃)，其中，Tβ为TC18铸锭的相变点温度，单位为℃。3.根据权利要求1所述的一种高强TC18钛合金无缝管材高效低成本制备方法，其特征在于，步骤三中所述热处理的具体过程为：加热至(Tβ‑150℃)～(Tβ‑170℃)保温，然后空冷。2CN114101372A说明书1/6页一种高强TC18钛合金无缝管材高效低成本制备方法技术领域[0001]本发明属于钛合金无缝管加工技术领域，具体涉及一种高强TC18钛合金无缝管材高效低成本制备方法。背景技术[0002]钛管相对传统钢管、不锈钢管、铜合金管等具有耐腐蚀性好、比强度高、加工性能好的优点，且合金种类多，可满足各个领域的使用要求，因此，钛管是钛产品中应用广泛，不可或缺的钛产品之一。虽然与钢管相比产量很小，但其发展潜力巨大，随着航空航天、兵器、石油、海洋工程的发展，替代钢管成为主力材料是必然趋势。[0003]目前，钛管主要分为焊接管和无缝管两大类，钛合金焊接管是由钛带、板直接卷焊成型，具有成本低的优点，但由于焊缝的存在，导致钛管性能不均匀，限制了其使用条件。[0004]低强、低合金化钛合金无缝管制造技术已经成熟，多采用斜轧穿孔、钻孔挤压制备管坯，经多道次冷轧管材成型，无缝钛合金管材性能稳定，质量优异，成本较高，多应用于要求较高的军工、化工领域。[0005]中、高强钛合金无缝管材制造技术主要有钻孔挤压、去芯+锻造和斜轧穿孔+热轧等方法。钻孔挤压和去芯+锻造两种工艺虽然能够制备出高强度钛合金管材，但由于需要预先对棒坯去芯制孔，再通过热挤压或锻造成型，导致材料损耗大，生产周期长，生产效率低，成本较高。如专利文献CN111593230A提供了一种930MPa级超高强度钛合金钻杆用管材及其制造方法，其利用锭坯挤