[发明专利]一种耐热钛合金丝材的制备方法和应用

摘要

本发明提供了一种耐热钛合金Ti60丝材加工制造方法和应用，采用真空自耗熔炼工艺熔炼Ti60钛合金铸锭；采用自由锻造工艺将熔炼出的Ti60钛合金铸锭锻造成棒材；采用精锻工艺将Ti60钛合金棒材精锻成粗棒坯；采用热轧工艺将Ti60钛合金粗棒坯轧制成直条丝坯；对Ti60钛合金退火丝坯进行表面处理，去除丝坯表面的缺陷后进行预氧化挂氧化膜处理；采用直拉丝机对表面处理后的Ti60钛合金丝坯进行连续高温拉拔变形；采用电加热张力矫直拉拔后的丝材；对经矫直后的丝材进行退火热处理，最后进行无心磨。本发明合金通过不同的热加工和热处理工艺组合，可获得拉伸强度、塑性、剪切强度的不同匹配，可用于制作先进航空航天用铆钉、螺栓、螺母等紧固件，在600～650℃范围内使用。

主权项

1.一种耐热钛合金丝材的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：/n步骤一、采用真空自耗熔炼工艺熔炼Ti60钛合金铸锭；/n原材料采用0～1级海绵钛，合金元素Sn、Mo、Si、Nb、Ta以中间合金形式加入；Al部分由中间合金带入，不足部分以纯Al加入；Zr和C分别以海绵Zr和碳粉形式加入；制备电极时采用布料方式，即海绵钛平均分为四层，混合均匀后的中间合金分为三层，平均夹在四层海绵钛中间；/n步骤二、采用自由锻造工艺将熔炼出的钛合金铸锭锻造成棒材；/n铸锭在1000～1200℃加热2～6小时，采用油压机自由锻造2～4火次，加热温度随锻造火次增加逐渐降低，最大降幅不超过100℃；/n步骤三、采用精锻工艺将钛合金棒材精锻成粗棒坯；/n棒材在950～1050℃加热30～75min，锻造加热温度随锻造火次增加逐渐降低，采用精锻机热锻造总火次3～5火；/n步骤四、采用热轧工艺将钛合金粗棒坯轧制成Φ10mm～Φ12mm的直条丝坯，轧制变形量控制在84％～88％；/n步骤五、对钛合金退火丝坯进行表面处理；首先对钛合金直条丝坯进行扒皮处理，去除丝坯表面的缺陷，然后再进行预氧化挂氧化膜处理；/n步骤六、采用直拉丝机对步骤五中表面处理后的钛合金丝坯进行连续高温拉拔变形，累计变形量为55～75％，得到直径较小的丝材；/n步骤七、采用电加热张力矫直经过步骤六拉拔后的丝材；/n步骤八、对经步骤七矫直后的丝材在750～820℃加热，保温1～3小时，炉冷或空冷，进行退火热处理；/n步骤九、对经步骤八退火后的Ti60丝材进行无心磨。/n