[发明专利]一种高强度TC4

摘要

本发明提供一种高强度TC4钛合金柱件的锻造工艺，具体骤如下：下料；车毛坯；锻前加热；工模具预热；一次镦粗；拔长；二次镦粗；冷却；热处理；质量检测。本发明通过“镦粗‑拔长‑镦粗”的变形过程，增大锻造过程中的变形量，锻造工艺路线合理。发明提出在拔长时，将毛坯棒材的截面设置为六至八边形，这样不会在边角产生过于突出的棱边，降低了毛坯棒材表面不同位置温度梯度，施加载荷时变形更均匀，锻件表面质量更佳。本发明提出在二次镦粗过程中落锤速度和力度均大于一次镦粗，二次镦粗前，毛坯棒材温度较低，此时对坯料施以轴向30‑50％的大变形量，能够促使长条状α相破碎，有效的改变了魏氏组织形貌特征。

主权项

1.一种高强度TC₄钛合金柱件的锻造工艺，其特征在于，具体骤如下：步骤一，下料：对下料棒材进行尺寸设计，原材料采用TC₄钛合金挤压棒材，下料得原始棒材；步骤二，车毛坯：对步骤一制得的原始棒材的外圆面进行车加工，对原始棒材端面加工出R10的倒角，且端面不允许有顶尖孔，制得毛坯棒材；步骤三，锻前加热：采用电炉加热步骤二制得的毛坯棒材，将毛坯棒材室温装炉并使其随炉升温至950‑970℃；步骤四，工模具预热：对上、下锤砧进行预热，使砧面表面温度达250‑300℃；步骤五，一次镦粗：对毛坯棒材沿轴向进行镦粗，毛坯棒材的变形量为15‑30％；步骤六，拔长：对一次镦粗后的毛坯棒材沿轴向拔长，毛坯棒材横截面为N边形，其中N为整数6‑8，毛坯棒材的变形量为15‑25％；步骤七，二次镦粗：将拔长后的毛坯棒材沿轴向进行二次镦粗至锻件目标尺寸，毛坯棒材的变形量为30‑50％；步骤八，冷却：采用空冷器使一火次锻造成型的毛坯棒材冷却至室温；步骤九，热处理：对冷却后的毛坯棒材进行热处理，热处理温度700‑800℃，保温1‑2h后，采用空冷器冷却至室温，制得高强度TC₄钛合金柱件；步骤十，质量检测：对高强度TC₄钛合金柱件进行超声波探伤，从任意位置切取高倍试样进行组织检查，切取力学性能试样进行室温拉伸试验。