一种含铝锰元素钛合金、冷轧单张薄板及其制备方法.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CN114058900A(43)申请公布日2022.02.18(21)申请号202010754872.2B21B1/22(2006.01)(22)申请日2020.07.30B21B15/00(2006.01)(71)申请人宝武特种冶金有限公司地址200940上海市宝山区水产路1269号(72)发明人许正芳贾俊彪石磊金成徐锋丁晨范永革(74)专利代理机构上海三和万国知识产权代理事务所(普通合伙)31230代理人刘立平陶芾(51)Int.Cl.C22C14/00(2006.01)C22F1/18(2006.01)C21D9/46(2006.01)C23G1/10(2006.01)C23G1/20(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图1页(54)发明名称一种含铝锰元素钛合金、冷轧单张薄板及其制备方法(57)摘要本发明涉及一种扁锭制备含铝锰元素钛合金冷轧单张薄板的方法。采用等离子冷床炉PAM单次熔炼+轧制开坯+热轧+冷轧+热处理+表面处理工艺生产的高端航空结构件用钛合金薄板产品通过薄板全流程的工艺方法设计，可较好地获得满足航空技术要求规定的钛合金薄板产品。与现有制造方法不同在于：铸锭形状为扁锭，且采用冷床炉单次熔炼；扁锭直接轧制开坯效果最佳；可工业化易于操作的换向轧制；工艺设计流程下的可套材组织生产模式。采用本方法制备的0.5mm～3mm冷轧薄板产品质量良好，可较好地满足技术规范指标要求；工艺流程短，易操作；工业化批量生产稳定性高。CN114058900ACN114058900A权利要求书1/2页1.一种含铝锰元素钛合金，其特征在于：所述薄板的化学成分质量分数为：Al：1.0-5.0％，Mn：0.7-2.0％，Fe≤0.30％，O≤0.15％，N≤0.05％，H≤0.01％，C≤0.08％，余量为Ti。2.一种含铝锰元素钛合金冷轧单张薄板，其特征在于：所述薄板的化学成分质量分数为：Al：1.0-5.0％，Mn：0.7-2.0％，Fe≤0.30％，O≤0.15％，N≤0.05％，H≤0.01％，C≤0.08％，余量为Ti；所述薄板产品厚度为0.5～3mm。3.权利要求2所述含铝锰元素钛合金冷轧单张薄板的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：1)采用等离子冷床炉PAM单次熔炼制备获得铝锰钛合金铸锭，所述铸锭为厚度200～450mm、宽度750～1200mm、长度为1000～4500mm的扁锭；2)将步骤1)获得的扁锭轧制开坯，再通过下料+表面六面铣光+局部研磨处理后，获得80～120mm厚，680～800mm长的中间轧制板坯；3)将步骤2)获得的板坯加热到相变点以上30～50℃，要求料到温后保温50～60min出炉，一次换向轧制获得30～50mm厚的中间轧制板坯，之后切割下料并进行表面研磨处理；4)将步骤3)获得的板坯加热到相变点以下30～50℃，要求料到温后保温20～30min出炉，坯料二次换向轧制获得10～12mm厚的中间轧制板坯，之后对10～12mm板坯根据后续加工规格尺寸及变形压下控制要求切割下料及表面研磨处理；5)将步骤4)获得的板坯加热到相变点以下30～50℃加热变形，要求料温到温后保温20～30min出炉，三次换向轧制获得2.5～6mm厚的冷轧用板坯；对2.5～6mm厚的板坯根据后续加工规格尺寸及变形压下控制要求切割下料进行退火、表面酸洗+研磨处理；退火温度700～800℃，保温30～35min；6)将步骤5)获得的板坯通过冷轧获得0.5～3mm厚的薄板；依据薄板目标厚度设定冷轧轮次，每轮次冷轧前的坯料均需进行730-770℃保温25～30min退火+表面碱洗+局部研磨的处理后，进行下一轮次冷轧变形；每个薄板目标厚度与其前道坯料之间的压下总变形量控制范围为25～35％；7)将步骤6)获得的冷轧薄板在热处理炉中进行700～750℃的退火处理，保温时间不低于20min，以调整板材的组织性能及版型；8)将步骤7)获得的薄板通过表面碱洗+局部研磨处理以最终获得金属本色光亮无缺陷的产品。4.根据权利要求3所述的一种含铝锰元素钛合金冷轧单张薄板的制备方法，其特征在于：将步骤1)获得的扁锭加热到1000～1100℃进行轧制开坯。5.根据权利要求3所述的一种含铝锰元素钛合金冷轧单张薄板的制备方法，其特征在于：步骤3)所述相变点Tβ是：920℃±20℃；步骤4)所述相变点Tβ是：920℃±20℃；步骤5)所述相变点Tβ是：920℃±20℃。6.根据权利要求3所述的一种含铝锰元素钛合金冷轧单张薄板的制备方法，其特征在于：步骤6)所述冷轧轮次控制1～10。7.根据权利要求3所述的一种含铝锰元素钛合金冷轧单张薄板的制备方法，其特征在于：步骤5)所述退火温度为730-77