CN107486524A - 一种钛合金饼材的制备方法 - Google Patents

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    • B21J5/002—Hybrid process, e.g. forging following casting

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Abstract

本发明公开了一种钛合金饼材的制备方法，具体包括以下步骤：将钛及钛合金在90℃～100℃条件下预热20min～25min，然后在表面涂刷防护剂；将表面处理后的钛合金锭放入锻造加热炉内加热至900℃～970℃，保温60min～120min后在快锻机上进行第一次锻造以开坯，得到中间坯；将中间坯缓慢加热至800℃后，保温100min～110min，然后快速加热970℃，保温120min～130min；将加热后的坯料在精锻机上进行第二次锻造20min～30min，并空冷至室温，形成饼坯；将饼坯在电阻炉中加热至680℃～720℃并保温60min～120min，即得钛及钛合金饼材。

Description

一种钛合金饼材的制备方法
技术领域
本发明属于钛合金加工制造技术领域，涉及一种钛合金饼材的制备方法。
背景技术
钛合金饼材作为发动机盘、法兰以及石油钻采设备用密封环件的关键材料，在使用的过程中，对于高品质、高成材率、低成本的要求越来越高。但是，对于钛合金饼材常规的加工方法大多采用热锻工艺，由于钛合金变形抗力大，锻造工艺过程中如果工序安排不合理、参数选择不当也会出现晶粒大或不均，硬化导致坯料开裂的现象，而需要后续工艺进行修复，造成品质低下，成材率不高以及工作效率低下，生产成本偏高的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种钛合金饼材的制备方法，解决了现有技术中存在的钛合金饼材锻造工艺中品质低、成材率低的问题。
本发明所采用的技术方案是，一种钛合金饼材的制备方法，具体包括以下步骤：
步骤1：表面处理
将钛合金锭在90℃～100℃条件下预热20min～25min，然后在表面涂刷防护剂；
步骤2：锻坯下料
将步骤1表面处理后的钛合金锭放入锻造加热炉内加热保温后在快锻机上进行第一次锻造以开坯，得到中间坯；
步骤3：锻坯加热
将步骤2制得的中间坯缓慢加热至800℃后，保温100min～110min，然后快速加热970℃，保温120min～130min；
步骤4：二次锻造
将步骤3加热后的坯料在精锻机上进行第二次锻造，并空冷至室温，形成饼坯；
步骤5：锻件热处理
将步骤4制得的饼坯在电阻炉中加热至680℃～720℃并保温60min～120min，即得钛及钛合金饼材。
本发明的特点还在于，
步骤1中的钛合金锭选自TA1、TA2、TA3、TA16、TB1、TB2、TB6、TB9、TC4中的一种。
步骤2中加热温度为900℃～970℃，保温时间为60min～120min。
步骤4中第二次锻造的时间为20min～30min。
第二次锻造中，开锻温度为950℃～970℃，终锻温度为750℃～800℃。
本发明的有益效果是，本发明一种钛合金饼材的制备方法，经过第一次锻造稳定的开坯后，再进行第二次锻造成坯，可以使得制得的饼材质量好、成材率高，而且在各个工序中所采用的温度均低于钛合金的相变点970℃从而保证了成品钛合金饼材的性能及金相组织。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明一种钛合金饼材的制备方法，具体包括以下步骤：
步骤1：表面处理
将钛合金锭在90℃～100℃条件下预热20min～25min，然后在表面涂刷防护剂；
步骤2：锻坯下料
将步骤1表面处理后的钛合金锭放入锻造加热炉内加热保温后在快锻机上进行第一次锻造以开坯，得到中间坯；
步骤3：锻坯加热
将步骤2制得的中间坯缓慢加热至800℃后，保温100min～110min，然后快速加热970℃，保温120min～130min；
步骤4：二次锻造
将步骤3加热后的坯料在精锻机上进行第二次锻造，并空冷至室温，形成饼坯；
步骤5：锻件热处理
将步骤4制得的饼坯在电阻炉中加热至680℃～720℃并保温60min～120min，即得钛及钛合金饼材。
步骤1中的钛合金锭选自TA1、TA2、TA3、TA16、TB1、TB2、TB6、TB9、TC4中的一种。
步骤2中加热温度为900℃～970℃，保温时间为60min～120min。
步骤4中第二次锻造的时间为20min～30min。
实施例1
步骤1：表面处理
将TA1合金锭在95℃条件下预热22min，然后在表面涂刷防护剂；
步骤2：锻坯下料
将步骤1表面处理后的钛合金锭放入锻造加热炉内加热至935℃，保温90min后在快锻机上进行第一次锻造以开坯，得到中间坯；
步骤3：锻坯加热
将步骤2制得的中间坯缓慢加热至800℃后，保温105min，然后快速加热970℃，保温125min；
步骤4：二次锻造
将步骤3加热后的坯料在精锻机上进行第二次锻造25min，并空冷至室温，形成饼坯；
步骤5：锻件热处理
将步骤4制得的饼坯在电阻炉中加热至700℃并保温90min，即得钛及钛合金饼材。
实施例2
步骤1：表面处理
将TA16合金锭在90℃条件下预热20min，然后在表面涂刷防护剂；
步骤2：锻坯下料
将步骤1表面处理后的钛合金锭放入锻造加热炉内加热至900℃，保温60min后在快锻机上进行第一次锻造以开坯，得到中间坯；
步骤3：锻坯加热
将步骤2制得的中间坯缓慢加热至800℃后，保温100min，然后快速加热970℃，保温120min；
步骤4：二次锻造
将步骤3加热后的坯料在精锻机上进行第二次锻造20min，并空冷至室温，形成饼坯；
步骤5：锻件热处理
将步骤4制得的饼坯在电阻炉中加热至680℃并保温60min，即得钛及钛合金饼材。
实施例3
步骤1：表面处理
将TB1合金锭在100℃条件下预热25min，然后在表面涂刷防护剂；
步骤2：锻坯下料
将步骤1表面处理后的钛合金锭放入锻造加热炉内加热至970℃，保温120min后在快锻机上进行第一次锻造以开坯，得到中间坯；
步骤3：锻坯加热
将步骤2制得的中间坯缓慢加热至800℃后，保温110min，然后快速加热970℃，保温130min；
步骤4：二次锻造
将步骤3加热后的坯料在精锻机上进行第二次锻造30min，并空冷至室温，形成饼坯；
步骤5：锻件热处理
将步骤4制得的饼坯在电阻炉中加热至720℃并保温120min，即得钛及钛合金饼材。
实施例4
步骤1：表面处理
将TB6合金锭在92℃条件下预热22min，然后在表面涂刷防护剂；
步骤2：锻坯下料
将步骤1表面处理后的钛合金锭放入锻造加热炉内加热至915℃，保温70min后在快锻机上进行第一次锻造以开坯，得到中间坯；
步骤3：锻坯加热
将步骤2制得的中间坯缓慢加热至800℃后，保温102min，然后快速加热970℃，保温122min；
步骤4：二次锻造
将步骤3加热后的坯料在精锻机上进行第二次锻造22min，并空冷至室温，形成饼坯；
步骤5：锻件热处理
将步骤4制得的饼坯在电阻炉中加热至690℃并保温70min，即得钛及钛合金饼材。
实施例5
步骤1：表面处理
将TC4合金锭在98℃条件下预热23min，然后在表面涂刷防护剂；
步骤2：锻坯下料
将步骤1表面处理后的钛合金锭放入锻造加热炉内加热至960℃，保温110min后在快锻机上进行第一次锻造以开坯，得到中间坯；
步骤3：锻坯加热
将步骤2制得的中间坯缓慢加热至800℃后，保温108min，然后快速加热970℃，保温128min；
步骤4：二次锻造
将步骤3加热后的坯料在精锻机上进行第二次锻造28min，并空冷至室温，形成饼坯；
步骤5：锻件热处理
将步骤4制得的饼坯在电阻炉中加热至710℃并保温110min，即得钛及钛合金饼材。

Claims (5)

1.一种钛合金饼材的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
步骤1：表面处理
将钛锭或钛合金锭在90℃～100℃条件下预热20min～25min，然后在表面涂刷防护剂；
步骤2：锻坯下料
将步骤1表面处理后的钛锭或钛合金锭放入锻造加热炉内加热保温后在快锻机上进行第一次锻造以开坯，得到中间坯；
步骤3：锻坯加热
将步骤2制得的中间坯缓慢加热至800℃后，保温100min～110min，然后快速加热970℃，保温120min～130min；
步骤4：二次锻造
将步骤3加热后的坯料在精锻机上进行第二次锻造，并空冷至室温，形成饼坯；
步骤5：锻件热处理
将步骤4制得的饼坯在电阻炉中加热至680℃～720℃并保温60min～120min，即得钛及钛合金饼材。
2.根据权利要求1所述的一种钛合金饼材的制备方法，其特征在于，所述步骤1中的钛合金锭选自TA1、TA2、TA3、TA16、TB1、TB2、TB6、TB9、TC4中的一种。
3.根据权利要求1所述的一种钛合金饼材的制备方法，其特征在于，所述步骤2中加热温度为900℃～970℃，保温时间为60min～120min。
4.根据权利要求1所述的一种钛合金饼材的制备方法，其特征在于，所述步骤4中第二次锻造的时间为20min～30min。
5.根据权利要求4所述的一种钛合金饼材的制备方法，其特征在于，所述第二次锻造中，开锻温度为950℃～970℃，终锻温度为750℃～800℃。
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