一种高强度高精度Ti6Al4V钛合金管材的加工制备方法.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CN108098269A(43)申请公布日2018.06.01(21)申请号201711366526.1(22)申请日2017.12.18(71)申请人西安赛特思迈钛业有限公司地址710299陕西省西安市未央区泾渭新城渭华北段10号(72)发明人杨晓康魏芬绒金旭丹杨宏进崔文俊毛江虹罗斌莉(74)专利代理机构陕西增瑞律师事务所61219代理人张瑞琪(51)Int.Cl.B23P15/00(2006.01)C22C14/00(2006.01)C22F1/18(2006.01)权利要求书1页说明书3页(54)发明名称一种高强度高精度Ti6Al4V钛合金管材的加工制备方法(57)摘要本发明公开了一种高强度高精度Ti6Al4V钛合金管材的加工制备方法，锻造组织均匀细小的Ti6Al4V钛合金棒坯，采用箱式电阻炉将钛合金棒坯在β相区进行加热保温；并通过斜轧穿孔机将加热后的钛合金棒坯轧制为管坯；将轧制的管坯热处理，用矫直机进行热矫直；将热矫直后的管坯内表面进行镗孔处理，得到成品钛合金管材；本发明通过对钛合金化学成分的控制，主要是间隙元素O、Fe的控制，大变形锻轧，加工时合理选择加热和轧制温度，以及后续的去应力退火，Ti6Al4V管材可获得高强度，同时通过热矫直及机加工参数的合理控制，制备的管材表面质量好、壁厚均匀度高，塑性优良，该方法特别适合中规格高强Ti6Al4V钛合金管材的生产。CN108098269ACN108098269A权利要求书1/1页1.一种高强度高精度Ti6Al4V钛合金管材的加工制备方法，其特征在于，具体按照以下步骤：步骤1、锻造组织均匀细小的Ti6Al4V钛合金棒坯，其中，Al元素的重量百分比为6.0％～6.5％，V元素的重量百分比为4.0％～4.5％，O元素的重量百分比为0.15％～0.18％，Fe元素的重量百分比为0.15％～0.25％；步骤2、采用箱式电阻炉将步骤1中的钛合金棒坯在β相区进行加热保温；并通过斜轧穿孔机将加热后的钛合金棒坯轧制为管坯；步骤3、将步骤2轧制的管坯热处理，将热处理后的管坯在箱式加热炉加热至600-700℃，保温30～45min，用矫直机进行热矫直；步骤4、将步骤3热矫直后的管坯内表面进行镗孔处理，单边镗孔量为0.1～1.5mm，车外径圆至所需尺寸，得到成品钛合金管材。2.如权利要求1所述的一种高强度高精度Ti6Al4V钛合金管材的加工制备方法，其特征在于，步骤3中所述热处理为固溶时效处理，其中，固溶温度控制为800～950℃，保温60～120min，出炉水冷；时效温度控制为500-600℃，保温240～360min，出炉空冷。3.如权利要求1所述的一种高强度高精度Ti6Al4V钛合金管材的加工制备方法，其特征在于，步骤3中热矫直的管坯平直度≤1mm/m。4.如权利要求1-3任一所述的一种高强度高精度Ti6Al4V钛合金管材的加工制备方法，其特征在于，步骤4中得到的成本钛合金管材内孔及外表面光洁度≤0.8um，外圆全跳动≤0.05mm。5.如权利要求1所述的一种高强度高精度Ti6Al4V钛合金管材的加工制备方法，其特征在于，步骤2中所述斜轧穿孔机为两辊斜轧穿孔机。2CN108098269A说明书1/3页一种高强度高精度Ti6Al4V钛合金管材的加工制备方法【技术领域】[0001]本发明属于有色金属加工技术领域，具体涉及一种高强度高精度Ti6Al4V钛合金管材的加工制备方法。【背景技术】[0002]钛及钛合金具有高比强度、耐高温、耐腐蚀、高韧性、低密度、较宽的工作温度范围和抗疲劳性好的优点，尤其具有优异的抗腐蚀性能，能在大多数酸、碱、盐及海水及海洋环境中使用不腐蚀。Ti6Al4V钛合金具有优异的综合性能，其良好的工艺塑性和超塑性适合于各种压力成形，在军事工业、核工业、航空航天、海洋产业、石油精炼、化工等领域具有广泛应用，可用于制作海洋石油机械用的各类零件。[0003]钛合金管材的生产一般采用挤压或穿孔管坯轧制方法，但对于高强钛合金管材，冷轧制方式很难生产。目前高强钛合金管材可采用的制造方法有棒材-机械加工法、挤压管坯-机械加工法、锻造(或棒材－机械加工)为厚壁筒体－带芯棒精密锻造法等方法。棒材-机械加工法成材率极低，适合数量少、长度短的管材；挤压管坯-机械加工法生产工序长、成本高、成材率较低，对于外径50～300mm的管材，需要大型的挤压机及配套的大尺寸成套工模具，成本高成材率低，且生产的管材长度受限，难以满足应用需求。【发明内容】[0004]本发明的目的是提供一种高强度高精度Ti6Al4V钛合金管材的加工制备方法，以解决现有技术中规格Ti6Al4V钛合金管材性能不足、精度低的问题。[0005]本发明采用以下技术方案：一种