[发明专利]一种舰船用TA5钛合金中厚板材的短流程制备方法

摘要

一种舰船用TA5钛合金中厚板材的短流程制备方法，采用全流程工艺设计理念，从板坯选用、展宽换向轧制、热处理工艺设计等方面，综合控制TA5中厚板材的边部裂纹、板形、组织和性能，该方法生产中厚板使用的板坯较小，生产方便灵活，对设备能力要求较低。

主权项

一种舰船用TA5钛合金中厚板材的短流程制备方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤一、板坯选用：取TA5钛合金板坯，定义TA5钛合金板坯的长度为，TA5钛合金板坯的宽度为，TA5钛合金板坯的厚度为，TA5钛合金板坯的尺寸符合如下标准：（1）（2）其中公式（2）中为成品TA5钛合金板材的厚度；步骤二、检验板坯：将步骤一中获得TA5钛合金板坯进行检验：定义成品TA5钛合金板材的板形不良余量为；（3）公式（3）中分别为步骤一中确定的TA5钛合金板坯的厚度、宽度和长度尺寸，分别为成品TA5钛合金板材的厚度、宽度和长度尺寸，为成品TA5钛合金板材的切边预留量，为有效长度系数，有效长度系数有效长度/轧制总长度，有效长度=轧制总长度‑轧制板材头尾圆头部分不可用的褶皱区域长度，取值为0.88～0.95；取轧机最小可轧板坯长度并定义为，将与对比，如果，则重复步骤一重新确定TA5钛合金板坯尺寸，直至，则确定TA5钛合金板坯待用；步骤三、确定板坯展宽方向和轧机下压程度：定义TA5钛合金板材的展宽变形量为，且，取一值，并确定一个与对应的标准TA5钛合金板坯的宽度和一个与对应的展宽后的TA5钛合金板材的厚度，并根据展宽后的TA5钛合金板材的厚度确定轧机在展宽过程中的下压程度；（4）（5）公式（4）中为成品TA5钛合金板材的宽度、为成品TA5钛合金板材的切边预留量；取步骤二中确定的TA5钛合金板坯的长度和TA5钛合金板坯的宽度，分别与标准TA5钛合金板坯的宽度进行对比，如果TA5钛合金板坯的长度满足，则对TA5钛合金板坯的长度进行展宽，如果TA5钛合金板坯的宽度满足，则对TA5钛合金板坯的宽度进行展宽；步骤四：展宽与轧制成型：步骤a、定义TA5钛合金板实测β转变温度为，TA5钛合金板坯展宽温度为；，取步骤二中确定的TA5钛合金板坯加热至，持续加热时间，，公式中为保温时间系数，单位为：min/mm；为TA5钛合金板坯的厚度，单位为mm；取值为0.6‑1.5 min/mm，加热完成后按照步骤三中确定的轧机下压程度以及展宽方向进行展宽，控制展宽轧制的道次数不大于3次，展宽完成；步骤b、接步骤a将展宽后的TA5钛合金板坯转动90°角进行轧制，持续轧制直至板坯厚度等于成品厚度；轧制过程中控制轧制温度≥750℃，轧制过程中控制轧制道次变形率≤30%，最末两个道次轧制变形率≤25%,定义轧制总变形量为，；步骤五、定尺分切：将步骤四中得到板材中的板形不良预留量切除，选取板形和表面质量良好的部位对成品板材进行定尺分割；步骤六、热处理：取步骤五中处理后的板材进行单张退火，先将板材加热至600～800℃，然后持续加热时间为，，其中为保温时间系数，单位为：min/mm；为成品TA5钛合金板材的厚度，单位为mm，其中取值为2.0‑5.0 min/mm；加热完成后进行空冷；步骤七、表面处理：取步骤六处理过的TA5钛合金板材采用扒皮、抛光进行表面处理，去除表面氧化层及缺陷，加工完成。