[发明专利]一种钛合金板材的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及钛合金板加工方法技术领域，具体涉及一种钛合金板材的制备方法。

背景技术

钛及钛合金质轻、比强度高，耐腐蚀性好。广泛应用于航空航天、机械仪表、生物医用材料和日用工业等领域。目前的高温钛合金板的热稳定性往往不够理想，表现为钛合金板在高温环境使用过程中抗蠕变性能明显降低，主要原因在于高温钛合金板一般采用高温钛合金制成的，但是高温钛合金由于其高合金化，长时间工作后脆性相析出机率增大，导致组织不稳定。同时但由于其耐磨性较差和摩擦系数较高，使其应用受到一定限制，现有的处理方法均存在一定的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种钛合金板材的制备方法，该方法在不改变钛及钛合金板材力学性能的同时，能提高钛及钛合金板材的耐磨性。

本发明所采用的技术方案是，一种钛合金板材的制备方法，包括以下步骤：

步骤1，将钛合金锻坯改锻成钛合金板坯；

步骤2，对步骤1得到的钛合金板坯进行热处理；

步骤3，将步骤2处理后的钛合金板坯进行酸洗去除表面氧化膜；

步骤4，将步骤3处理后的钛合金板坯表面进行活化处理；

步骤5，将步骤4处理后的钛合金板坯表面进行耐磨处理；

步骤6，将步骤5处理后的钛合金板坯进行冷轧。

本发明的特点还在于，

步骤1中改锻温度830～890℃，改锻后板坯厚度30～40mm。

步骤2中，将钛合金板坯放入箱式电阻炉内，炉温升至1100±50℃，保温4-5小时，炉冷至600±10℃出炉。

步骤3中，酸洗液体积比配方为HCl:H₂SO₄:H₂O＝1:5～9:90～95，酸洗温度为65～70℃。

步骤4中的活化处理过程为：将配制好的活化液放入超声发生设备中，选取超声频率为25～59KHz，功率150～250W，随后，将步骤3处理后的钛合金板坯放入活化液中，活化3～5min。

步骤4中每升活化液的组成和含量为：质量浓度40％的HF 15～20mL，ZnSO₄·7H₂O 5～9g，CH₃(CH₂)₁₄CH₂(CH₃)₃NBr 30～40mg，其余为蒸馏水。

步骤5中的耐磨处理处理过程为：将步骤4处理后的钛合金板坯置于热处理炉中通入空气；然后以5～10℃/秒的恒定升温速度升温至800～810℃温度，保温20～40分钟，随炉冷却至室温。

本发明的一种钛合金板材的制备方法的有益效果是：

(1)采用恒定速度加温，并在空气或氧气或水蒸汽的氧化气氛中，对钛合金板坯进行氧化，使钛合金板坯的表面生成一层均匀、致密的氧化钛膜层，使钛合金板坯表面致密的氧化层与钛底材结合强度高、结合紧密，使表面氧化处理后的钛合金板坯表面的摩擦系数降低，耐磨性提高；

(2)本制备方法简单易行，加工窗口较宽，工艺稳定性强，并容易实现微观组织的调控以及相应合金力学性能的匹配。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明进行详细说明。

本发明的一种钛合金板材的制备方法，包括以下步骤：

步骤1，将钛合金锻坯改锻成钛合金板坯；

步骤1中改锻温度830～890℃，改锻后板坯厚度30～40mm；

步骤2，对步骤1得到的钛合金板坯进行热处理；

步骤2中，将钛合金板坯放入箱式电阻炉内，炉温升至1100±50℃，保温4-5小时，炉冷至600±10℃出炉；

步骤3，将步骤2处理后的钛合金板坯进行酸洗去除表面氧化膜；

步骤3中，酸洗液体积比配方为HCl:H₂SO₄:H₂O＝1:5～9:90～95，酸洗温度为65～70℃；

步骤4，将步骤3处理后的钛合金板坯表面进行活化处理；

步骤4中的活化处理过程为：将配制好的活化液放入超声发生设备中，选取超声频率为25～59KHz，功率150～250W，随后，将步骤3处理后的钛合金板坯放入活化液中，活化3～5min；