[发明专利]一种粉末冶金TC4钛合金螺栓的制备方法

摘要

本发明涉及一种粉末冶金TC4钛合金螺栓的制备方法，其采用惰性气体保护进行原料的混料，结合包套冷等静压处理、中温真空烧结处理、热挤压处理、真空去应力退火处理、热镦处理、固熔时效处理、机加工、表面喷砂处理等工艺，以及通过对各工艺温度的严格控制，制备得到全致密的细晶粉末冶金TC4钛合金螺栓。本发明粉末冶金TC4钛合金螺栓的制备方法，具有工艺流程短、能量消耗小、设备投入小等优点，制得的TC4钛合金螺栓具有成本较低，致密度高，抗拉强度及延伸率足，力学性能好，使用寿命长的优点。

主权项

一种粉末冶金TC4钛合金螺栓的制备方法，其特征在于：其包括以下步骤：1）按照TC4钛合金螺栓成分比例，称取氢化Ti粉和Al‑V合金粉投入混料机中，在惰性气体保护下混合均匀，得到复合粉体；2）将复合粉体进行包套冷等静压处理，得到冷压棒料；3）将冷压棒料放入真空烧结炉中，将真空烧结炉的真空度抽至0.005‑0.01Pa，升温至1300‑1400℃并保持1‑3h，得到烧结棒料；4）将烧结棒料进行热挤压处理，热挤压温度为800‑1000℃，得到直径为5‑20mm的挤压棒料；5）将挤压棒料进行真空去应力退火处理，退火真空度为0.005‑0.01Pa，退火温度为550‑750℃，退火时间为0.5‑4h，得到退火棒料；6）根据拟制备的TC4钛合金螺栓长度，截取相应长度的退火棒料作为螺栓毛坯送入多工位热镦机，通过两次热镦将螺栓毛坯一端制成直径为6‑40mm的螺栓头，得到TC4钛合金螺栓一级半成品；其中，一次热镦温度为800‑1000℃，二次热镦温度为700‑900℃；7）将TC4钛合金螺栓一级半成品进行850‑940℃固熔处理和460‑510℃时效处理，得到TC4钛合金螺栓二级半成品；8）对TC4钛合金螺栓二级半成品进行尺寸加工，对TC4钛合金螺栓二级半成品的杆部进行螺纹滚压形成螺纹段，得到TC4钛合金螺栓成品。