[发明专利]一种TC4钛合金管材及其制备方法

说明书

本发明公开了一种TC4钛合金管材的制备方法，该制备方法如下：将TC4钛合金铸锭进行开坯锻造至毛圆，然后精锻得到钛合金圆棒材；将步钛合金圆棒材进行外圆机加和镗内孔，得到机加后的坯料；将机加后的坯料进行双包套处理或对管坯的内外表面进行玻璃粉润滑，加热，挤压，得到TC4钛合金管坯；对锯切下断处理，将锯切后管材在电炉中进行固溶处理，保温后，水冷冷却；将固溶水冷后的管材在电炉中进行时效处理，进行加热校直处理；对校直处理后的管材进行外圆机加，并镗内孔处理，得到TC4钛合金管材。在本发明中，采用挤压管坯的方式制备管材，且在挤压前对钛合金圆棒材镗内孔，挤压后成管坯，不需要再次钻孔，成材率高，材料浪费少。

技术领域

本发明属于金属加工技术领域，具体涉及一种TC4钛合金管材及其制备方法。

背景技术

TC4钛合金具有优异的综合性能，成为结构件方面用量最大、范围最广的钛合金。钛合金管材的强度较高、变形抗力大、加工硬化强烈、易于开裂、不能冷轧等原因，TC4钛合金管材生产难，一般采用钻孔的方式进行生产，钻孔加工的成品率较低，材料浪费大，因此有必要开发出新的TC4钛合金加工工艺。

发明内容

本发明的目的是提供一种TC4钛合金管材及其制备方法，采用挤压管坯的方式，且在挤压前对钛合金圆棒材镗内孔，挤压后成管坯，不需要再次钻孔，成材率高，材料浪费少。

本发明采用以下技术方案：一种TC4钛合金管材的制备方法，该制备方法如下：

步骤一、将TC4钛合金铸锭进行开坯锻造至毛圆，然后精锻得到钛合金圆棒材；

步骤二、对步骤一中得到的钛合金圆棒材加工成挤压管坯，并制成TC4钛合金管材，具体如下：

步骤2.1、将步骤一中的钛合金圆棒材进行外圆机加和镗内孔，得到机加后的坯料；

步骤2.2、将步骤2.1中机加后的坯料进行双包套处理或对管坯的内外表面进行玻璃粉润滑，在900～950℃加热，然后进行挤压，得到TC4钛合金管坯；

步骤2.3、对步骤2.2中的TC4钛合金管坯锯切下断处理，得锯切后管材，将的锯切后管材在电炉中进行固溶处理，加热温度为930～970℃之间，保温时间为0.5～2.5h，保温后，水冷冷却；

将固溶水冷后的管材在电炉中进行时效处理，加热温度为480～570℃之间，保温时间为4～8h；

步骤2.4、将步骤2.3中时效处理后的管材进行加热校直处理，检验圆周方向跳动值小于0.1；

步骤2.5、对步骤2.4中校直处理后的管材进行外圆机加，并镗内孔处理，得到TC4钛合金管材。

进一步地，对步骤2.5中的TC4钛合金管材的外壁进行抛光处理，对内孔进行绗磨。

进一步地，在步骤2.4中，采用电炉对固溶后的管材加热，加热温度为400～550℃，加热时间为20～30min。

进一步地，在步骤2.5中，采用点校的方式对冷却后的管材进行多次校直处理。

进一步地，在步骤2.4中，加热校直处理后，检验管材两端及中间位置的圆周方向跳动值均小于0.1；在步骤2.5中，外圆机加后，检验管材两端及中间位置的圆周方向跳动值均小于0.05。

进一步地，TC4钛合金铸锭，由以下各组分组成，各组份的重量占比为：Ti余量，Al(5.5～6.75)％，V(3.5～4.5)％，Fe≤(0.16-0.3)％，C≤0.08％，N≤0.03％，H≤0.015％，O(0.13-0.2)％；上述组分的重量占比之和为100％。

进一步地，该步骤一中，锻造温度为930～1150℃，精锻得到Φ185～250mm的钛合金圆棒材。