一种中强高韧钛合金超大规格环材的制备方法.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CN109439936A(43)申请公布日2019.03.08(21)申请号201811557025.6C22F1/18(2006.01)(22)申请日2018.12.19C21D9/40(2006.01)B21H1/06(2006.01)(71)申请人宝钛集团有限公司B21K1/76(2006.01)地址721000陕西省宝鸡市高新大道88号申请人宝鸡钛业股份有限公司(72)发明人何书林岳旭贾栓孝李瑞王鼎春王永强冯秋元张雪敏李小艳李巍王小翔张永强关蕾(74)专利代理机构宝鸡市新发明专利事务所61106代理人席树文(51)Int.Cl.C22C1/03(2006.01)C22C14/00(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图1页(54)发明名称一种中强高韧钛合金超大规格环材的制备方法(57)摘要本发明公开了一种中强高韧钛合金超大规格环材的制备方法，具体按以下步骤实施：步骤一、铸锭熔炼：根据牌号选取中间合金和海绵钛并混料均匀，生产出满足要求的铸锭；步骤二：环坯锻造：将钛合金铸锭在天然气炉或电阻炉中采用分段加热的方式加热，即将铸锭加热至800～850℃条件下保温150～240min后升温至β相变点以上150～300℃并保温200～480min后出炉，通过5火次锻造制备出规格为Φ1250～1350/Φ800～850×1500～2000mm的环坯；步骤三、环材轧制：将步骤二中制得的环坯在径向-轴向碾环机上进行2火次轧制；步骤四、热处理：将步骤三中得到的环材加热到750～950℃保温60～150min，之后在空气中自然冷却。CN109439936ACN109439936A权利要求书1/1页1.一种中强高韧钛合金超大规格环材的制备方法，其特征在于，具体按以下步骤实施：步骤一、铸锭熔炼：根据牌号选取中间合金和海绵钛并混料均匀，在真空自耗电弧炉上通过至少2次熔炼，生产出直径920～1040mm、重8～10吨的钛合金铸锭，以满足外径大于3000m，高度1500～2000mm的环材使用；步骤二：环坯锻造：将钛合金铸锭在天然气炉或电阻炉中采用分段加热的方式，即将铸锭加热至800～850℃条件下保温150～240min后升温至β相变点以上150～300℃并保温200～480min后出炉，对其进行1火次的开坯锻造，变形量为50％～80％，得到初级锻坯，初级锻坯在1050～1080℃温度下，进行1火次两镦两拔，变形量为40％～60％；采用模具进行1火次冲孔和1火次扩孔，冲孔和扩孔变形量达30％～50％，控制终锻温度不低于850℃；之后进行2火次芯轴拔长，变形量为20％～35％，终锻温度不低于850℃；通过以上5火次锻造制备出规格为Φ1250～1350/Φ800～850×1500～2000mm的环坯；步骤三、环材轧制：将步骤二中制得的环坯在径向-轴向碾环机上进行2火次轧制，其具体方法为：在电阻炉中将环坯加热至β相变点以下30℃～80℃条件下保温60min～150min之后，迅速升温至β相变点以上10℃～60℃条件下保温60min～150min后进行第一次轧制，轧制成(Φ1650～1750)/(Φ1350～1450)×Hmm的坯料，其中H为环材的高度尺寸范围为1500～2000mm，终轧温度为不小于900℃；再将第一次轧制后的坯料在电阻炉中采用前述分段加热的方法加热至β相变点以上10℃～60℃、保温120～180min后轧制成规格为(Φ3000～3500)/(Φ2800～3300)×(1500～2000)mm超大规格环材，终轧温度为不小于900℃，每火次的变形量控制在30％～50％；步骤四、热处理：将步骤三中得到的环材加热到750～950℃保温60～150min，之后在空气中自然冷却。2.根据权利要求1所述的一种中强高韧钛合金超大规格环材制备方法，其特征在于，步骤一中利用混、布料生产线和油压机制备出成分均匀的钛合金电极后进行熔炼，熔炼电流:28～38kA、熔炼电压28～38V、熔炼室真空度为≤5pa。3.根据权利要求1所述的一种中强高韧钛合金超大规格环材制备方法，其特征在于，步骤二中冲孔所采用的冲头尺寸为：高度H≥450mm，锥度α＝3～5°，两平面端倒圆角R＝(0.5-0.8)×D，其中D为冲头的大头端直径尺寸,D范围为420～480mm。4.根据权利要求1所述的一种中强高韧钛合金超大规格环材制备方法，其特征在于，步骤二中对拔长工序采用的模具摔子的要求为：开口尺寸L≥1700mm，工作带有效尺寸L＝400～430mm；摔子外形安全系数n＝(1.1～1.5)×B，其中B为环坯的外径尺寸，B范围为Φ1250～1350mm；并利用锻造压机锤头与锤座是燕尾安装方式，将摔子底部设计成燕