一种TC4钛合金大规格棒材的锻造方法.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CN108097852A(43)申请公布日2018.06.01(21)申请号201711364651.9(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)发明人毛江虹崔文俊杨晓康杨宏进罗斌莉金旭丹(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.B21J1/00(2006.01)B21J1/06(2006.01)B21J5/08(2006.01)B21J5/00(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种TC4钛合金大规格棒材的锻造方法(57)摘要本发明公开了一种TC4钛合金大规格棒材的锻造方法，选定TC4铸锭，按40-60％的变形量对TC4拔长变形，并分断，得出多个锻件；对每个锻件进行第二、三火次锻造，且每个锻件在第二火次和第三火次中均进行一镦一拔变形；对每个锻件进行第四火次锻造，进行一镦一拔变形，滚圆形成Φ200-Φ220mm棒材；对每个Φ200-Φ220mm棒材进行第五火次锻造，按40-60％的变形量做拔长变形，滚圆形成Φ120mm棒材；本发明采用一镦一拔长的操作代替原有的三镦三拔，简化操作，降低生产成本和物料损耗，增大材料变形程度，可以更充分地破碎心部组织，实现等轴化，而且随操作的进行锻坯温度逐渐降低，有助于晶粒的破碎与组织形貌的转变，提高TC4合金大规格棒材的组织均匀性。CN108097852ACN108097852A权利要求书1/1页1.一种TC4钛合金大规格棒材的锻造方法，其特征在于，具体包括以下步骤：步骤1、选定TC4铸锭，在1100-1150℃温度下，按40-60％的变形量对所述TC4拔长变形，并分断，得出多个锻件；步骤2、对每个所述锻件进行第二、三火次锻造，加热温度为980-1050℃，且每个所述锻件在第二火次和第三火次中均进行一镦一拔变形；步骤3、对每个所述锻件进行第四火次锻造，加热温度960-980℃，进行一镦一拔变形，具体为：对每个锻件按40-60％的变形量做镦粗，再做换向拔长变形，滚圆形成Φ200-Φ220mm棒材；步骤4、对每个所述Φ200-Φ220mm棒材进行第五火次锻造，加热温度930-950℃，按40-60％的变形量做拔长变形，滚圆形成Φ120mm棒材。2.如权利要求1所述的一种TC4钛合金大规格棒材的锻造方法，其特征在于，步骤2的具体方法为：确定每个锻件的初始高度方向、初始宽度方向以及初始厚度方向；对每个锻件做第二火次锻造，沿锻件的初始高度方向做深镦变形，变形量为60-70％；沿锻件的初始宽度方向做拔长变形；对每个锻件做第三火次锻造，沿锻件的初始宽度方向做深镦变形，变形量为60-70％；沿锻件的初始厚度方向做拔长变形。3.如权利要求1或2所述的一种TC4钛合金大规格棒材的锻造方法，其特征在于，步骤1中所述锻件重量为200-400Kg。4.如权利要求1或2所述的一种TC4钛合金大规格棒材的锻造方法，其特征在于，所述锻造过程中选用3500T锻压机。2CN108097852A说明书1/4页一种TC4钛合金大规格棒材的锻造方法【技术领域】[0001]本发明属于钛材加工技术领域，具体涉及一种TC4钛合金大规格棒材的锻造方法。【背景技术】[0002]钛以其优良的比强度高、耐磨损、耐腐蚀等特性，广泛应用于航空、航海、化工、电子、医疗等工程技术领域。其中较大规格的结构件、医用大尺寸外科植入物等场合需要Φ40-Φ100mm范围的大规格棒材。[0003]TC4(Ti-6Al-4V)钛合金属于典型的两相钛合金，由于热加工工艺的不同，会形成许多种形貌的显微组织。对于Φ40-Φ100mm范围的棒材都要求均匀分布的等轴组织，获得良好的综合力学性能。生产工艺规范中，TC4合金Φ120mm棒材的组织是这类产品质量控制的关键点。[0004]TC4两相合金由于材料的导热性差，组织随温度变化的差异性大，具有明显的组织遗传性。大规格棒材会出现心部与边部组织差异、未完全等轴化、长条形α相并存等不符合质量要求的组织形貌。为达到良好的组织演变，TC4合金的锻造通常采取多火次温度梯度变化的反复多次镦拔的工艺，破坏原始的铸态组织，且尽量使心部与边部的组织均匀化。具体地，工艺设置为5-7(甚至更多)火次，除最后2火次为调整锻坯尺寸外，前面的火次均执行三镦三拔的操作。这种工艺在实际执行过程中，会出现锻坯开裂严重，损耗较大；操作复杂，工艺难度大；心部仍存在高温组织(未锻透)，与边部组织差异明显；不同批次组织不稳定；火次多，中间需打磨，生产周期长，成本增大等诸多问题。【发明内容】[0005]本发明的目的是提供一种TC4钛合金大规格棒