[发明专利]一种钛及钛合金椭圆环材的制备方法

权利要求书

1.一种钛及钛合金椭圆环材的制备方法，其特征在于，包括：

步骤1：采用真空自耗熔炼得到钛及钛合金铸锭；

步骤2：对所述钛及钛合金铸锭进行加热，使其内部组织处于β相区，其中，加热温度为950～1200℃，保温时间为150～300min，然后出炉并进行2～4火次开坯锻造，保证坯料β相区变形量达到50～85％，得到规格为Φ300mm～Φ800mm的第一钛及钛合金棒坯；且从开炉门到将锭坯转移到锻造机上的时间≤30s；变形速率为15～50mm/s；终锻温度为750～950℃；

步骤3：将所述第一钛及钛合金棒坯进行加热，使其内部组织处于α+β两相区，其中，加热温度为800℃～980℃，保温时间为150～300min，然后出炉并进行3～10火次镦粗和拔长，保证坯料α+β两相区变形量达到20～65％，得到规格为Φ100mm～Φ600mm的第二钛及钛合金棒坯；且从开炉门到将锭坯转移到锻造机上的时间≤10s；变形速率为10～40mm/s；终锻温度为750～900℃；

步骤4：依据工艺要求的锻件重量对所述第二钛及钛合金棒坯进行下料，并进行加热，加热温度为800～960℃，保温时间为180～300min，然后出炉并进行1～3火次的镦粗变形，保证坯料的变形量达到40～80％，然后对坯料进行1火次冲孔和1～3火次扩孔后得到钛及钛合金圆环坯料，且该过程中坯料的变形量为25～60％；终锻温度为750～900℃；

步骤5：将所述钛及钛合金圆环坯料进行加热，加热温度为800～960℃，保温时间为180～300min，然后利用椭圆环材成型模具进行成型，得到钛及钛合金椭圆环材半成品；

步骤6：对所述钛及钛合金椭圆环材半成品进行热处理，加热温度为600～800℃，保温时间为60～240min，出炉冷却后得到钛及钛合金椭圆环材成品。

2.根据权利要求1所述的钛及钛合金椭圆环材的制备方法，其特征在于，所述椭圆环材成型模具包括：上模、下模以及芯模；其中，

所述上模与所述下模相对的工作面均为弧形，且弧形的弧度与所述钛及钛合金椭圆环材成品的弧度相同；所述芯模整体为棒状，包括工作段和夹持段，所述工作段为椭圆形，所述夹持段与操作机连接；成型时所述钛及钛合金圆环坯料位于所述上模、下模之间，所述工作段同轴位于所述钛及钛合金椭圆环材坯料的中心，用于成型时对所述钛及钛合金椭圆环材坯料进行定位；通过操作机控制所述芯模，使得所述钛及钛合金椭圆环材成型时，所述工作段始终同轴位于所述钛及钛合金椭圆环材坯料的中心；当所述上模下压与所述下模完全贴合后，得到所述钛及钛合金椭圆环材成品，且所述钛及钛合金椭圆环材成品的内环短轴与所述工作段的短轴长度相等。

3.根据权利要求2所述的钛及钛合金椭圆环材的制备方法，其特征在于，所述上模与所述下模的弧形工作面两端均设置有半径为30～50mm的圆弧倒角。

4.根据权利要求2或3所述的钛及钛合金椭圆环材的制备方法，其特征在于，所述工作段表面带有拔模斜度，斜度为1～3°。