一种锆或锆合金挤压轧制薄壁型材的制备方法.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CN112708790A(43)申请公布日2021.04.27(21)申请号202011540236.6B21C37/00(2006.01)(22)申请日2020.12.23(71)申请人西部新锆核材料科技有限公司地址710299陕西省西安市西安经济技术开发区泾渭新城新材料产业园泾高北路东段19号(72)发明人李新意刘金焕周莹张建军周军吴方奇卢静晁文辉吕锋(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.C22C1/02(2006.01)C22F1/18(2006.01)B21J5/00(2006.01)权利要求书2页说明书6页(54)发明名称一种锆或锆合金挤压轧制薄壁型材的制备方法(57)摘要本发明公开了一种锆或锆合金挤压轧制薄壁型材的制备方法，该方法包括：一、采用真空自耗电弧炉熔炼制备得到锆或锆合金铸锭；二、加热锻造得到锻造棒坯；三、分切后淬火进行固溶处理和机加工得到挤压锭坯；四、挤压锭坯润滑后加热挤压得到挤压型坯；五、挤压型坯经表面处理后热轧得到轧制型材；六、轧制型材经行表面处理后退火得到锆或锆合金薄壁型材。本发明将挤压与轧制相结合，使得经锻造后的锆或锆合金铸锭依次变形减薄得到锆或锆合金薄壁型材，减少了对设备及工艺控制的要求，降低了制备成本，制备的锆或锆合金薄壁型材表面质量好，且具有均匀的微观组织、稳定的力学性能，适用于锆或锆合金薄壁型材小批量、多规格的生产需求。CN112708790ACN112708790A权利要求书1/2页1.一种锆或锆合金挤压轧制薄壁型材的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤一、采用真空自耗电弧炉经2～4次熔炼，制备得到锆或锆合金铸锭；步骤二、将步骤一中得到的锆或锆合金铸锭在800℃～1100℃进行1～3火次锻造，得到锻造棒坯；步骤三、将步骤二中得到的锻造棒坯分切后得到锭坯，然后对锭坯外表面进行机加工，得到挤压锭坯；所述机加工的单边去除量为2mm～5mm；步骤四、将步骤三中得到的挤压锭坯进行润滑，然后加热至600℃～840℃进行挤压，得到挤压型坯；所述挤压采用的挤压比为5～60，挤压速度为3mm/s～50mm/s；步骤五、将步骤四中得到的挤压型坯进行表面处理以去除表面缺陷，然后加热至相变点下进行热轧，得到轧制型材；所述热轧采用的轧制速度为1mm/s～20mm/s，道次变形量为5％～20％；步骤六、将步骤五中得到的轧制型材进行表面处理以去除表面氧化皮及缺陷，然后在400℃～700℃进行退火，得到锆或锆合金薄壁型材。2.根据权利要求1所述的一种锆或锆合金挤压轧制薄壁型材的制备方法，其特征在于，步骤二中所述锆或锆合金铸锭锻造前先加热至800℃～1100℃保温1h～4h，所述每火次锻造比为2～4，且每火次锻造温度逐渐降低。3.根据权利要求1所述的一种锆或锆合金挤压轧制薄壁型材的制备方法，其特征在于，步骤三中所述锻造棒坯分切后在950℃～1100℃淬火进行固溶处理得到锭坯，所述淬火过程中的加热温度为1000℃～1070℃，保温时间为1h～2h，淬火转移时间不超过60s，淬火介质为水，淬火前水温不超过40℃，淬火介质与淬火锭坯的体积比不小于20：1。4.根据权利要求1所述的一种锆或锆合金挤压轧制薄壁型材的制备方法，其特征在于，步骤三中所述机加工的单边去除量为3mm～4mm，所述挤压锭坯的直径比步骤四中挤压采用的挤压筒内直径小1mm～4mm。5.根据权利要求1所述的一种锆或锆合金挤压轧制薄壁型材的制备方法，其特征在于，步骤四中所述润滑的方式为刷涂或浸润润滑剂，且润滑后挤压锭坯后表面的润滑剂厚度为0.05mm～0.2mm；或者步骤四中所述润滑的方式为玻璃润滑：先在挤压锭坯表面刷涂防氧化涂层，然后滚涂玻璃粉，并在挤压磨具的锥面上放置玻璃粉进行润滑。6.根据权利要求1所述的一种锆或锆合金挤压轧制薄壁型材的制备方法，其特征在于，步骤四中所述挤压的温度为600℃～840℃，挤压采用的挤压比为5～30，挤压速度为30mm/s～50mm/s。7.根据权利要求1所述的一种锆或锆合金挤压轧制薄壁型材的制备方法，其特征在于，步骤四中所述挤压采用的挤压模具为H型、T型、L型、U型或十字型，挤压模具的锥角均为90°～120°，挤压模具定径带长度均为6mm～12mm，挤压模具入口角半径R＝5mm～12mm。8.根据权利要求1所述的一种钛及钛合金挤压轧制薄壁型材的制备方法，其特征在于，步骤五及步骤六中所述表面处理的方式为：先进行喷砂、抛光或打磨，再进行酸洗，所述酸洗采用的酸洗液由HNO3溶液和HF溶液组成，酸洗的去除量为0.05mm～0.3mm。9.根据权利要求1所述的一种钛及钛合金挤压轧制薄壁型材的制备方法，其特征在于，步