[发明专利]一种高强度TC4

权利要求书

1.一种高强度TC₄钛合金柱件的锻造工艺，其特征在于，具体步 骤如下：

步骤一，下料：

对下料棒材进行尺寸设计，原材料采用TC₄钛合金挤压棒材，下料得原始棒材；

步骤二，车毛坯：

对步骤一制得的原始棒材的外圆面进行车加工，对原始棒材端面加工出R10的倒角，且端面不允许有顶尖孔，制得毛坯棒材；

步骤三，锻前加热：

采用电炉加热步骤二制得的毛坯棒材，将毛坯棒材室温装炉并使其随炉升温至950-970℃；

步骤四，工模具预热：

对上、下锤砧进行预热，使砧面表面温度达250-300℃；

步骤五，一次镦粗：

对毛坯棒材沿轴向进行镦粗，毛坯棒材的变形量为15-30％；

步骤六，拔长：

对一次镦粗后的毛坯棒材沿轴向拔长，毛坯棒材横截面为N边形，其中N为整数6-8，毛坯棒材的变形量为15-25％；

步骤七，二次镦粗：

将拔长后的毛坯棒材沿轴向进行二次镦粗至锻件目标尺寸，毛坯棒材的变形量为30-50％；

步骤八，冷却：

采用空冷器使一火次锻造成型的毛坯棒材冷却至室温；

步骤九，热处理：

对冷却后的毛坯棒材进行热处理，热处理温度700-800℃，保温1-2h后，采用空冷器冷却至室温，制得高强度TC₄钛合金柱件；

步骤十，质量检测：

对高强度TC₄钛合金柱件进行超声波探伤，从任意位置切取高倍试样进行组织检查，切取力学性能试样进行室温拉伸试验。

2.根据权利要求1所述的高强度TC₄钛合金柱件的锻造工艺，其特征在于，步骤一中尺寸设计时，综合考虑零件尺寸、锻前车毛坯、锻造过程工艺消耗、超声波探伤盲区、机加工余量因素，要求原始棒材高径比L/D＝2-3。

3.根据权利要求1所述的高强度TC₄钛合金柱件的锻造工艺，其特征在于，步骤二中车加工时单边车2.5-3mm厚。

4.根据权利要求1所述的高强度TC₄钛合金柱件的锻造工艺，其特征在于，步骤三中锻前加热时的加热系数为1-1.2min/mm。

5.根据权利要求1所述的高强度TC₄钛合金柱件的锻造工艺，其特征在于，步骤四中采用热钢锭对上、下锤砧进行预热。

6.根据权利要求1所述的高强度TC₄钛合金柱件的锻造工艺，其特征在于，步骤六的拔长过程中通过旋转毛坯棒材实现毛坯棒材横截面为N边形，每次旋转角度为45-60°。

7.根据权利要求1所述的高强度TC₄钛合金柱件的锻造工艺，其特征在于，步骤七中二次镦粗过程中落锤速度和力度均大于步骤六中一次镦粗过程中落锤速度和力度。