[发明专利]一种降低EB炉熔炼TC4钛合金表面开裂的轧制方法

说明书

本发明公开了一种降低EB炉熔炼TC4钛合金表面开裂的轧制方法，属于塑性成形领域。本发明通过直接轧制与再结晶退火热相结合的方法，直接将TC4钛合金铸态扁锭轧制成高品质的板材，一方面缩短了TC4钛合金生产工艺流程、降低了加工成本，另一方面减少了钛合金轧制过程中边部开裂和中心表面裂纹，成品板材表面质量良好，最终获得高品质的TC4钛合金板材。

技术领域

本发属于塑性成形领域，特别涉及一种降低EB炉熔炼TC4钛合金表面开裂的轧制方法。

背景技术

TC4钛合金是一种典型的(α+β)两相钛合金，具有较高的强度、良好的耐腐蚀性、优异的焊接性能等特点，在航空航天等领域有着广泛的应用，但是TC4钛合金冷轧成形难度大而且容易表面开裂，生产成本过高，使得TC4钛合金应用受到一定限制。

国内钛TC4合金板材生产主要流程是铸态坯料经过多次开坯锻造，然后通过两辊孔型轧制、步进轧制、型辊斜轧制、Y型轧制等方法轧制成板材。生产工艺流程较长，板坯锻造开坯，导致生产效率低，钛合金板材成本居高不下。

TC4钛合金铸态坯料内部会存在组织疏松等缺陷，导致轧制后板材的质量和力学性能与致密锻造坯轧制成的板材存在较大的差距，无法满足国标要求和各领域使用需求。同时TC4钛合金在轧制过程中若加热温度和轧制工艺控制不精确，轧制过程中出现应力分布不均，轧制后容易在板材产生边部开裂和较深的表面裂纹。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种降低EB炉熔炼TC4钛合金表面开裂的轧制方法，本发明制备的TC4钛合金成本低、品质高，同时本发明能够克服TC4钛合金轧制过程中边部和表面裂纹的现象。

本发明采用的技术方案如下：

一种降低EB炉熔炼TC4钛合金表面开裂的轧制方法，包括如下步骤：

步骤(1)，将TC4钛合金铸锭加热至相变温度以下5～25℃，保温30～60min；

步骤(2)，沿着垂直于晶粒生长方向对铸锭进行一火轧制，每道次变形量为16％～21％，一火累积变形量为61％～65％，此时能够使原始晶粒完全破碎，得到第一轧制坯料；

步骤(3)，将第一轧制坯料加热至940～970℃，保温30～60min，然后进行二火轧制，轧制方向垂直于一火轧制方向，每道次变形量为16％～26％，二火累积变形量为61％～70％，得到第二轧制坯料；

步骤(4)，将第二轧制坯料加热至910～940℃，保温30～60min，然后进行三火轧制，轧制方向与二火轧制方向一致，每道次变形量为16％～26％，三火累积变形量61％～70％，得到终轧TC4钛合金板材；

步骤(5)，将终轧TC4钛合金板材进行再结晶退火处理，空冷，得到最终成品TC4钛合金板材。

优选的，所述步骤(2)中，轧制速度为0.5～1.1m/s，一火累积变形量为61％～65％。

优选的，所述步骤(3)中，轧制速度为0.5～1.1m/s累积总变形量为84.5％～89％。

优选的，所述步骤(4)中，轧制速度为0.5～1.1m/s累积总变形量为94％～97％。

优选的，所述步骤(5)中，退火温度为780℃～840℃，保温时间60～90min，空冷。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：