一种低成本钛合金短流程轧制工艺.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CN112517633A(43)申请公布日2021.03.19(21)申请号202011289770.4C22C14/00(2006.01)(22)申请日2020.11.17(71)申请人中国航发北京航空材料研究院地址100095北京市海淀区北京市81号信箱科技发展部(72)发明人商国强朱知寿王新南李明兵(74)专利代理机构中国航空专利中心11008代理人陈宏林(51)Int.Cl.B21B1/02(2006.01)B21B1/06(2006.01)B21B45/00(2006.01)C22F1/18(2006.01)C21D9/00(2006.01)C22C1/02(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图2页(54)发明名称一种低成本钛合金短流程轧制工艺(57)摘要本发明是一种低成本钛合金短流程轧制工艺，该工艺的步骤包括：步骤一：将经过电子束冷床炉熔炼后的扁锭加热到相变点以上温度，进行第一火轧制，水冷后得到第一热轧板坯；步骤二：进行第二火热轧，得到第二热轧板坯；步骤三：进行中间再结晶退火处理；步骤四：进行第三热轧，得到第三热轧板坯；步骤五：进行成品退火处理，得到厚度为4mm～12mm的钛合金板坯。本发明操作简单，工艺稳定可控，采用电子束冷床炉熔炼方法得到的扁锭直接进行热轧，避免了铸锭制坯火次，降低了成本，同时满足了钛合金的相关指标要求。CN112517633ACN112517633A权利要求书1/1页1.一种低成本钛合金短流程轧制工艺，其特征在于：该工艺步骤如下：步骤一、将电子束冷床炉熔炼后得到的扁形铸锭放入加热炉，加热至β相变点以上50℃～150℃后保温150min～250min，然后进行第一火轧制，水冷后进行表面修磨处理，得到厚度为50mm～80mm的第一火轧制板坯；所述第一火轧制的轧制方向为单向轧制；步骤二、将步骤一得到的第一火轧制板坯放入加热炉，加热至β相变点以下30℃～60℃后保温60min～90min，然后进行第二火轧制，空冷后进行表面修磨处理，得到厚度为20mm～30mm的第二火轧制板坯；所述第二火轧制的轧制方向与第一火轧制的轧制方向交替垂直、平行；步骤三、对步骤二得到的第二火轧制板坯进行再结晶退火处理；步骤四、将步骤三再结晶退火处理后的第二火轧制板坯放入加热炉，加热至β相变点以下50℃～80℃后保温15min～25min，然后进行第三火轧制，空冷后进行表面修磨处理，得到厚度为4mm～12mm的第三火轧制板坯；所述第三火轧制的轧制方向与第一火轧制的轧制方向平行；步骤五、将步骤四得到的第三火轧制板坯进行成品退火处理，经酸洗和表面修磨处理后得到厚度为4mm～12mm的钛合金板坯成品。2.根据权利要求1所述的低成本钛合金短流程轧制工艺，其特征在于：所述钛合金的牌号为TC4。3.根据权利要求1所述的低成本钛合金短流程轧制工艺，其特征在于，步骤一中所述第一火轧制的道次数为5～8道次，每道次变形量为10％～25％。4.根据权利要求1所述的低成本钛合金短流程轧制工艺，其特征在于，步骤二中所述第二火轧制的道次数为4～6道次，每道次变形量为10％～25％。5.根据权利要求1或4所述的低成本钛合金短流程轧制工艺，其特征在于，步骤二中第二火轧制的前2～3个道次的轧制方向与第一火轧制的轧制方向垂直，后续道次的轧制方向与第一火轧制的轧制方向平行。6.根据权利要求1所述的低成本钛合金短流程轧制工艺，其特征在于，步骤三中所述的再结晶退火处理的温度为800℃～900℃，保温时间为15min～25min。7.根据权利要求1所述的低成本钛合金短流程轧制工艺，其特征在于，步骤四中所述第三火轧制的道次数为3～5道次，每道次变形量为15％～30％。8.根据权利要求1所述的低成本钛合金短流程轧制工艺，其特征在于，步骤五中所述的成品退火处理的温度为700℃～800℃，保温时间为60min～120min。2CN112517633A说明书1/5页一种低成本钛合金短流程轧制工艺技术领域[0001]本发明是一种低成本钛合金短流程轧制工艺，属于钛合金材料加工技术领域。背景技术[0002]钛合金因具有高比强度、高抗冲击性能、优异的耐腐蚀性能、高韧性和可焊接等性能特点，广泛应用于航空航天、舰船等重要的工业领域，特别是新一代航空航天飞行器开始大量采用钛合金来实现其高减重、长寿命和低成本的设计与应用需求。钛合金不仅在航空航天领域用量的不断提升，在装甲车辆等兵器领域对钛合金的需求也越来越高，而钛合金居高不下的加工和使用成本已经成为制约其扩大应用的主要障碍，迫切需要发展低成本钛合金材料及其加工技术。[0003]而如何降低钛合金材料与加工成本已经成为其在航空、航天、兵器和船舶等装备工业领域扩大用量以实