[发明专利]一种3C产品用TC4钛合金板料的制备方法

摘要

一种3C产品用TC4钛合金板料的制备方法，包括铸锭熔炼步骤、板坯制备步骤、板材轧制步骤、热处理步骤、板形矫正步骤、表面处理步骤、下料及机加工步骤；本发明通过成分、加工工艺控制，对板料微观组织及机械性能进行优化，得到细小均匀微观等轴组织及中低范围显微硬度特征，更有利于后续抛光等表面处理加工；采用本发明制备的TC4钛合金板料经表面处理后色泽更加均匀美观，解决了表面处理后色泽不均、斑点缺陷问题，可满足3C产品及相关配件外壳制造成本及品质需求。设备及工艺简单，可实现大批量稳定生产。

主权项

1.一种3C产品用TC4钛合金板料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、采用海绵钛、铝钒中间合金、铝粒及纯度大于99.5%的二氧化钛粉进行配料及压制电极后，使用真空等离子焊箱进行电极组焊，采用真空自耗电弧炉进行熔炼，熔炼次数不低于2次，在最后一次熔炼后，将铸锭冒口切除并进行车床扒皮，制得铸锭，制得的铸锭的组分及质量分数依次为：Al 5.7~6.3%、V 3.7~4.3%、Fe 0.10~0.25%、C≤0.05%、N ≤0.02%、O 0.05~0.10%、H ≤0.002%，余量为Ti；步骤二、对步骤一制得的铸锭进行锻造，采用金相法测定铸锭的β相转变温度T_β，其中，第一火次锻造坯料的加热温度为T_β+(100~200)℃，火次总变形量为160~250%；第二火次锻造坯料的加热温度为T_β+(20~100)℃，火次总变形量为120~200%；第三火次锻造坯料的加热温度为T_β‑(10~60)℃，火次总变形量为100~180%；随后，坯料依次经整形锻造、铣面后获得板坯，其中，整形锻造坯料的加热温度为T_β‑(10~60)℃；步骤三、将步骤二获得的板坯进行包覆后进行两火轧制，获得目标厚度的成品板材；其中，一火坯料加热温度为T_β‑(10~60)℃，保温时间以1.5±0.2min/mm计算，一火道次变形率为5~25%，一火轧程变形率为60~90%；二火轧制方向垂直于一火轧制，二火坯料加热温度低于一火10~40℃，保温时间以1.2±0.2min/mm计算，二火道次变形率为5～20%，二火轧程变形率为50～75%；步骤四、采用辊底炉对步骤三获得的成品板材进行大气气氛退火热处理，热处理保温温度为T_β‑(60~160)℃，保温时间为30~120min；保温结束后出炉空冷；步骤五、采用真空蠕变矫形炉对成品板材进行加热矫正，真空蠕变炉炉床平面度≤0.05mm/m²，工作真空度优于1×10^‑2Pa，加热矫正温度600~800℃，炉床矫形压力≥5t/m²，加热矫形保温结束后，钛合金板料随炉冷却至≤80℃出炉；步骤六、对钛合金板料进行表面处理后，下料、机加工，其中，机加工的操作为：采用磨床对下料的板料上下表面进行磨削加工，采用碳化硅材质的砂轮磨削，同时采取双面多次对称进给量冷却液冷却磨削加工方式，机加工后板料整体不平度≤0.2mm。