[发明专利]一种Ti662钛合金管材的制备工艺

摘要

本发明涉及一种Ti662钛合金管材的制备工艺。其特点是，包括如下步骤：(1)铸锭制备：首先制备出Φ600mm的Ti662钛合金铸锭或TC10钛合金铸锭，然后经升温金相法测定出相变点Tβ；(2)棒坯锻造；(3)超声探伤：对得到的锻造棒坯按标准GB/T5193-2007进行超声波探伤，要求探伤等级至少达到B级要求；(4)挤压坯料制备：对得到的锻造棒坯进行机加工；(5)包套：将得到的坯料使用HNO3溶液或酒精清洗，采用双层包套，内包套采用1mm的A3钢板，外包套采用1mm的铜带。该工艺制备的成品Ti662/TC10管材具有显微组织均匀，晶粒细小，具有很好的室温及高温力学性能。

主权项

一种Ti662钛合金管材的制备工艺，其特征在于，包括如下步骤：(1)铸锭制备：首先制备出Φ600mm的Ti662钛合金铸锭或TC10钛合金铸锭，然后经升温金相法测定出相变点Tβ；(2)棒坯锻造：将得到的Φ600mm铸锭总共经过四火次锻造制备挤压棒坯，其中第一火次锻造是在相变点以上100—200℃进行开坯锻造，锻造至方400mm；第二火次进行镦拔锻造，锻造起始温度为相变点以下40℃到相变点以上40℃，从方400mm镦粗到方500mm，从方500mm拔长到方400mm，再次进行镦粗到方500mm；第三火次在相变点以下40℃拔长锻造，拔长至方320mm；第四火次锻造在相变点以下30—60℃进行，拔长摔圆至Φ215mm、255mm或295mm，上述所有火次终锻温度均为800℃；(3)超声探伤：对得到的锻造棒坯按标准GB/T5193‑2007进行超声波探伤，要求探伤等级至少达到B级要求；(4)挤压坯料制备：对得到的锻造棒坯进行机加工，将其外径车至Φ210mm、250mm或290mm，并且外表面粗糙度小于6.3μm，然后采用深孔钻镗床加工内孔，内孔加工尺寸Φ控制在(D+8)mm，其中D表示管坯的内径尺寸，并且内孔应与外径同心，内表面粗糙度小于3.2μm；(5)包套：将得到的坯料使用质量分数为30‑40％的HNO3溶液或酒精清洗，清除掉表面油污及杂质，采用双层包套，内包套采用1mm的A3钢板，外包套采用1mm的铜带；(6)热挤压：将得到的管坯在电阻炉中进行加热，温到装炉，保温计时，控制加热温度为840～980℃，保温2～3小时；设定挤压速度为80‑150mm/s，控制挤压比4‑18，挤压管坯规格为外径Φ85‑165mm，壁厚为15‑45mm，长度1200‑9200mm进行挤压；(7)矫直：将得到的挤压管坯在冷床上持续的转动，直至其表面温度降低至680‑760℃，用矫直机进行矫直；(8)表面处理：将得到的挤压管进行酸洗，从而除去表面钢套、铜套材料和表面氧化皮，最后水洗去除表面残留酸液；(9)成品热处理：将得到的挤压管坯采用先固溶处理然后时效处理，控制固溶温度为850～920℃，保温1～2小时，出炉水冷，时效温度为520‑620℃，保温4‑8小时，出炉空冷；(10)机加工：将得到的挤压管内表面采用镗孔处理，具体采用刚性镗杆，单边镗孔量为0.2～1.2mm，从而将内孔镗至所需尺寸，并且使内表面粗糙度小于3.2um；保证内孔圆与车床卡盘旋转轴线共线，车外径圆，车至所需尺寸并且使外表面粗糙度小于3.2um；最终得到成品，其尺寸为外径Φ80‑160mm，壁厚为10‑40mm，长度1000‑9000mm。