[发明专利]一种TA17钛合金板材的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于钛及钛合金板材制备技术领域，具体涉及一种TA17钛合金板材的制备方法。

背景技术

TA17合金是由前苏联普罗米修斯中央结构材料研究院研制的一种近α钛合金，名义成分为Ti-4Al-2V，α/β相转变温度约为890℃，少量的Al(α稳定元素)提高合金的强度和耐热性，对合金的塑性无明显影响，少量的V(β稳定元素)可起到细化晶粒和改善工艺塑性的作用。该合金具有中等强度、良好焊接性能、优良的抗海水腐蚀性能以及较高的静力和循环强度等性能特点，主要用于制造舰船的管道、阀门、蒸发器、冷凝器和航空发动机的压气机盘、叶片和鼓筒等零部件。

因该钛合金板材为单相钛合金，热轧中形成的织构对后续的冷轧方向有强烈的影响，若热轧过程中换方向轧制则会导致冷轧中出现崩料、掉渣，甚至伤人现象。国内目前对TA17合金的轧制方法为：(1)在第一火内采用展宽换向后一直延该方向轧制，这样保证热轧与后续冷轧方向一致，从而避免热轧换方向带来的织构变化；(2)为充分利用第一火开坯轧制的高温(后续热轧为保证组织与性能，在较低温度轧制)，采用较大变形量，多道次轧制；(3)采用三火次轧制完成热轧(轧至4mm左右)，其中第二火与第三火变形量较小。

该方法存在问题为：(1)不适用于生产多种宽度规格的TA17板材，因为第一火展宽换向只能形成一个固定的宽度规格，而后续不可换方向则造成一个板坯只能生产一个规格(宽度)的板材，而该合金板材的应用为多种宽度规格，这给生产方造成了大量的物料堆积及库存；(2)该合金板材易于开裂，第一火 轧制时组织还停留在具有粗大晶粒的板坯组织阶段，即便是高温大变形也容易造成表面及边部开裂严重，造成成品率低下，表面处理过程复杂、困难。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种TA17钛合金板材的制备方法。该方法可在避免换向织构对冷轧的影响情况下用一块板坯生产多种宽度规格的TA17合金板材，并减少轧制过程中的开裂情况，提高成品率。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种TA17钛合金板材的制备方法，所述TA17钛合金板材的制备工艺包括以下步骤：

S1、采用厚度为130～180mm，宽度为800～1100mm，长度为1000～1300mm的TA17板坯，将TA17板坯置于两张钢板之间并夹紧，置于加热炉中加热；

S2、将加热处理后的钛板与上下不锈钢垫板分离；

S3、板坯进行第一火次轧制，始轧温度≥1000℃，轧制速率为3～4m/s，共轧制6～9道次，道次加工率按照传统轧制原则“小大小”，小道次加工率范围为3％～5％，大道次加工率范围为6％～15％，第一火次轧制总变形量为50～65％，轧制长度控制为几种所需宽度规格的总和，轧制完成后板坯尺寸为：厚度50～75mm，宽度800～1100mm，长度2000～3800mm；

S4、一火次轧制完成后，沿长度方向按成品板材所需要宽度进行分切下料，切割后的钛合金板坯长度为上一火次板坯的宽度，即为800～1100mm，切割后的钛合金板坯宽度取值范围为750～1500mm；

S5、将切割后得到的多个规格钛合金板坯进行第二火次轧制，始轧温度≥1000℃，且与第一火次轧制温度相同，轧制速率为3～4m/s，共轧制6～9道次， 道次加工率按照传统轧制原则“小大小”，小道次加工率范围为4％～7％，大道次加工率范围为9％～16％，轧制方向垂直于上一火轧制方向，第二火次轧制总变形量为50～70％，与上一火次变形量之差控制在8％以内，轧制完成后板坯尺寸为：厚度20～28mm，宽度750～1500mm，长度3000～6000mm；

S6、将板坯沿长度方向进行分切下料，分切后长度为800～2000mm，分切后的板坯在相变点以下50～80℃进行第三火次轧制，轧制速率为3～4m/s，共轧制8～12道次，道次加工率按照“先大后小”的原则，大道次加工率范围为10％～20％，小道次加工率范围为5％～8％，轧制总变形量为60～80％，轧制完成后板坯尺寸为：厚度4～8mm，宽度750～1500mm，长度2000～4000mm。