[发明专利]一种大规格TC4钛合金环件的制备方法

权利要求书

1.一种大规格TC4钛合金环件的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、将横截面为圆形的TC4钛合金坯料加热至工艺温度并保温，然后进行两镦两拔锻造，其中，保温的保温时间t₁＝加热系数η₁×δ₁，δ₁为所述TC4钛合金坯料的横截面直径，单位为mm，加热系数η₁＝0.6～1.0，保温时间t₁的单位为min；所述两镦两拔锻造的过程中每次镦粗的变形量均为40％～60％，所述两镦两拔锻造的终锻温度不低于800℃，且经两镦两拔锻造后TC4钛合金坯料恢复至其初始高度；所述TC4钛合金坯料的初始组织结构为α_等轴+β_转变两相组织结构，所述工艺温度为TC4钛合金相变点以下15℃～50℃；

步骤二、将步骤一中两镦两拔锻造后的TC4钛合金坯料回炉加热至步骤一中所述工艺温度并保温，然后依次进行镦粗和冲孔，得到TC4钛合金环坯，所述TC4钛合金环坯的内径为其外径的20％～23％，其中，保温的保温时间t₂＝加热系数η₂×δ₂，δ₂为两镦两拔锻造后TC4钛合金坯料的横截面直径，单位为mm，加热系数η₂＝0.3～0.5，保温时间t₂的单位为min；

步骤三、将步骤二中所述TC4钛合金环坯回炉加热至步骤一中所述工艺温度并保温，然后采用马架扩孔使TC4钛合金环坯的内径为其外径的35％～63％，扩孔后整形；其中，保温的保温时间t₃＝加热系数η₃×δ₃，δ₃为扩孔前TC4钛合金环坯的壁厚，单位为mm，加热系数η₃＝0.5，保温时间t₃的单位为min；所述扩孔的过程中保持TC4钛合金环坯的温度不低于800℃；

步骤四、将步骤三中整形后的TC4钛合金环坯回炉加热至步骤一中所述工艺温度并保温，然后采用轧环机进行轧制，轧制后TC4钛合金环坯的内径为其外径的61％～84％，所述轧制的终轧温度不低于800℃；其中，保温的保温时间t₄＝加热系数η₄×δ₄，δ₄为整形后TC4钛合金环坯的壁厚，单位为mm，加热系数η₄＝0.6～1.0，保温时间t₄的单位为min；

步骤五、将步骤四中轧制后的TC4钛合金环坯回炉加热至步骤一中所述工艺温度并保温，进行整形后空冷；其中，保温的保温时间t₅＝加热系数η₅×δ₅，δ₅为轧制后TC4钛合金环坯的壁厚，单位为mm，加热系数η₅＝0.2～0.4，保温时间t₅的单位为min；

步骤六、对步骤五中空冷后的TC4钛合金环坯进行退火处理，得到外径为720mm～1300mm的大规格TC4钛合金环件；所述退火处理的温度为600℃～800℃，时间为1h～3h。

2.根据权利要求1所述的一种大规格TC4钛合金环件的制备方法，其特征在于，步骤二中对镦粗后和冲孔后的TC4钛合金坯料均进行整形。

3.根据权利要求1所述的一种大规格TC4钛合金环件的制备方法，其特征在于，步骤二中所述镦粗的变形量为50％～60％。

4.根据权利要求1所述的一种大规格TC4钛合金环件的制备方法，其特征在于，步骤六中所述退火处理的温度为700℃～800℃，时间为1.5h～3h。

5.根据权利要求4所述的一种大规格TC4钛合金环件的制备方法，其特征在于，所述退火处理的温度为750℃，时间为2h。