[发明专利]一种耐热钛合金丝材的制备方法和应用

权利要求书

1.一种耐热钛合金丝材的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、采用真空自耗熔炼工艺熔炼Ti60钛合金铸锭；

原材料采用0～1级海绵钛，合金元素Sn、Mo、Si、Nb、Ta以中间合金形式加入；Al部分由中间合金带入，不足部分以纯Al加入；Zr和C分别以海绵Zr和碳粉形式加入；制备电极时采用布料方式，即海绵钛平均分为四层，混合均匀后的中间合金分为三层，平均夹在四层海绵钛中间；

步骤二、采用自由锻造工艺将熔炼出的钛合金铸锭锻造成棒材；

铸锭在1000～1200℃加热2～6小时，采用油压机自由锻造2～4火次，加热温度随锻造火次增加逐渐降低，最大降幅不超过100℃；

步骤三、采用精锻工艺将钛合金棒材精锻成粗棒坯；

棒材在950～1050℃加热30～75min，锻造加热温度随锻造火次增加逐渐降低，采用精锻机热锻造总火次3～5火；

步骤四、采用热轧工艺将钛合金粗棒坯轧制成Φ10mm～Φ12mm的直条丝坯，轧制变形量控制在84％～88％；

步骤五、对钛合金退火丝坯进行表面处理；首先对钛合金直条丝坯进行扒皮处理，去除丝坯表面的缺陷，然后再进行预氧化挂氧化膜处理；

步骤六、采用直拉丝机对步骤五中表面处理后的钛合金丝坯进行连续高温拉拔变形，累计变形量为55～75％，得到直径较小的丝材；

步骤七、采用电加热张力矫直经过步骤六拉拔后的丝材；

步骤八、对经步骤七矫直后的丝材在750～820℃加热，保温1～3小时，炉冷或空冷，进行退火热处理；

步骤九、对经步骤八退火后的Ti60丝材进行无心磨。

2.按权利要求1所述的耐热钛合金丝材的制备方法，其特征在于：步骤一中，中间合金与海绵钛经配料、混料后，用压机压制成电极；将电极组焊在一起，在真空自耗电弧炉中熔炼3次，制成合金铸锭。

3.按权利要求1所述的耐热钛合金丝材的制备方法，其特征在于：步骤二中，每火次名义变形量不低于40％，单次进砧量不低于10％。

4.按权利要求1所述的耐热钛合金丝材的制备方法，其特征在于：步骤三中，每火次名义变形量不低于40％，单次进砧量不低于10％。

5.按权利要求1所述的耐热钛合金丝材的制备方法，其特征在于：步骤四中，棒材在950～1050℃加热，保温1～2小时。

6.按权利要求1所述的耐热钛合金丝材的制备方法，其特征在于：步骤五中，采用无心车，对轧制成的直条棒材进行扒皮，车掉表面缺陷；采用管式炉在750～850℃加热30～120分钟，表面挂氧化膜。

7.按权利要求1所述的耐热钛合金丝材的制备方法，其特征在于：步骤六中，在750～850℃加热，采用石墨乳和二硫化钼润滑，采用直拔工艺，将轧棒热拉成丝材；其中拉丝速率为0.5m/min～1.5m/min，道次变形量为5％～8％，累计变形量50％～80％。

8.按权利要求1所述的耐热钛合金丝材的制备方法，其特征在于：步骤七中，拉拔后的丝材加热到750～800℃，采用电加热张力矫直工艺将丝材矫直。

9.按权利要求1所述的耐热钛合金丝材的制备方法，其特征在于：步骤八中，在800℃加热，保温2小时，炉冷，进行退火热处理。

10.一种权利要求1所述方法在制备600℃～650℃范围内使用的耐热钛合金Ti60丝材的应用。