CN109226621A - 一种大高径比钛合金铸锭的锻造方法 - Google Patents

一种大高径比钛合金铸锭的锻造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109226621A
CN109226621A CN201811241922.6A CN201811241922A CN109226621A CN 109226621 A CN109226621 A CN 109226621A CN 201811241922 A CN201811241922 A CN 201811241922A CN 109226621 A CN109226621 A CN 109226621A
Authority
CN
China
Prior art keywords
height
diameter
forging
larger ratio
fire time
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201811241922.6A
Other languages
English (en)
Inventor
陆威
华培涛
余德坤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
HUNAN GOLDSKY TITANIUM INDUSTRY TECHNOLOGY Co Ltd
Original Assignee
HUNAN GOLDSKY TITANIUM INDUSTRY TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by HUNAN GOLDSKY TITANIUM INDUSTRY TECHNOLOGY Co Ltd filed Critical HUNAN GOLDSKY TITANIUM INDUSTRY TECHNOLOGY Co Ltd
Priority to CN201811241922.6A priority Critical patent/CN109226621A/zh
Publication of CN109226621A publication Critical patent/CN109226621A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J5/00—Methods for forging, hammering, or pressing; Special equipment or accessories therefor
    • B21J5/002—Hybrid process, e.g. forging following casting

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Forging (AREA)

Abstract

本发明公开了一种大高径比钛合金铸锭的锻造方法，采用先进的快锻机组及大高径比铸锭开坯模具，选用合适的变形速率和变形量，可完成高径比≥3的铸锭直接开坯锻造。此方法不仅可以避免某些含Fe、Cu、Mo等易偏析元素的钛合金在熔炼大直径铸锭时产生冶金缺陷，又可以解决大高径比铸锭在开坯过程中产生的双鼓、弯曲、折叠等问题，从而实现大吨位高性能钛合金棒材的批量生产。

Description

一种大高径比钛合金铸锭的锻造方法
技术领域
本发明提供了一种大高径比钛合金铸锭的锻造方法，可用于铸锭高度与直径的比值≥3的大高径比铸锭的直接开坯锻造，属于钛合金锻造技术领域。
背景技术
钛及钛合金具有重量轻、强度大、耐腐蚀等许多优良特性，是优质的轻型结构材料、新型的功能材料和重要的生物工程材料。钛及钛合金不仅在能源、化工、石油、冶金等领域有广泛的应用，而且在航空、航天、海洋上有着十分重要的应用。
目前国内的大吨位钛合金棒材主要先通过3次VAR熔炼，采用水冷铜坩埚作为结晶器来得到成分均匀的钛合金铸锭，然后利用压机进行多火次锻造来得到组织均匀的钛合金棒材。采用上述方法存在两个方面的局限性：①某些含有易偏析元素的钛合金铸锭增加铸锭直径以提高吨位时，则易产生偏析等冶金缺陷； ②某些含有易偏析元素的钛合金铸锭增加铸锭长度以提高吨位时，铸锭开坯锻造时会产生双鼓、弯曲、折叠等锻造缺陷。
下文中，“□”指代的是方坯内切圆的直径。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的风险，提供一种制造方法简单，易实现工业化生产的大高径比钛合金铸锭的锻造方法。
本发明采用的技术方案是：一种大高径比钛合金铸锭的锻造方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
（1）采用真空自耗电弧炉熔炼三次制备高径比≥3的钛合金铸锭；
（2）采用快锻机组及大高径比铸锭开坯模具对步骤（1）所述的铸锭进行开坯锻造成□400~□700mm的方坯；开坯变形量控制在45%~65%之间，变形速率控制在10~15mm/s；
（3）采用快锻机组对步骤（2）完成的方坯在β转变温度以上30~120℃进行2~4火次镦拔锻造，每火次变形量控制在40%~50%之间；
（4）采用快锻机组对步骤（3）完成的方坯在β转变温度以下30~50℃进行2~5火次镦拔锻造，每火次变形量控制在35%~45%之间；
（5）采用快锻机组对步骤（4）完成的方坯在β转变温度以下20~40℃进行1~3火次锻造至成品，每火次变形量控制在20%~35%之间；
上述步骤（2）中，对大高径比铸锭开坯模具进行预热，预热温度≥100℃。
上述步骤（4）中，β转变温度以下30~50℃的多火次锻造，其中1~2火次采用换向镦拔锻造。
上述步骤（4）中，β转变温度以下30~50℃的多火次锻造，每火次结束时，对四方锻坯进行倒角成八方锻坯。
与现有技术相比，本发明具备的有益效果是：
1、采用本发明的制作方法生产的大吨位钛合金棒材成分组织均匀，性能优异，成材率高，能满足航空航天用大规格锻件等工业领域的使用需求；
2、本发明采用先进的快锻机组及大高径比铸锭开坯模具，选用合适的变形速率和变形量，可完成高径比≥3的铸锭直接开坯锻造。此方法不仅可以避免某些含Fe、Cu、Mo等易偏析元素的钛合金在熔炼大直径铸锭时产生冶金缺陷，又可以解决大高径比铸锭在开坯过程中产生的双鼓、弯曲、折叠等问题，从而实现大吨位高性能钛合金棒材的批量生产。
附图说明
图1是本发明实施例1制得棒材的低倍组织图
图2是本发明实施例1制得棒材的高倍组织图
图3是本发明实施例2制得棒材的高倍组织图
图4是本发明实施例3制得棒材的高倍组织图。
具体实施方式
实施例1
（1） 采用真空自耗电弧炉熔炼三次制备Φ660*2000mm的TC11铸锭；
（2）采用快锻机组及大高径比铸锭开坯模具对步骤（1）所述的TC11铸锭进行开坯锻造成□680mm的方坯；开坯变形量控制在60%，变形速率控制在20mm/s，开坯锻造前对模具进行预热，预热温度≥100℃；
（3）采用快锻机组对步骤（2）完成的方坯在β转变温度以上80℃进行3火次镦拔锻造，每火次变形量控制在45%左右；
（4）采用快锻机组对步骤（3）完成的方坯在β转变温度以下50℃进行4火次镦拔锻造，每火次变形量控制在40%左右，其中第2火采用换向镦拔；
（5）采用快锻机组对步骤（4）完成的方坯在β转变温度以下30℃进行3火次锻造至成品，每火次变形量控制在30%左右。
实施例2
（1） 采用真空自耗电弧炉熔炼三次制备Φ560*1800mm的TC6铸锭；
（2）采用快锻机组及大高径比铸锭开坯模具对步骤（1）所述的TC6铸锭进行开坯锻造成□580mm的方坯；开坯变形量控制在65%，变形速率控制在18mm/s，开坯锻造前对模具进行预热，预热温度≥100℃；
（3）采用快锻机组对步骤（2）完成的方坯在β转变温度以上60℃进行3火次镦拔锻造，每火次变形量控制在45%左右；
（4）采用快锻机组对步骤（3）完成的方坯在β转变温度以下50℃进行4火次镦拔锻造，每火次变形量控制在40%左右，其中第2火采用换向镦拔；
（5）采用快锻机组对步骤（4）完成的方坯在β转变温度以下30℃进行3火次锻造至成品，每火次变形量控制在30%左右。
实施例2
（1） 采用真空自耗电弧炉熔炼三次制备Φ420*1500mm的TB6铸锭；
（2）采用快锻机组及大高径比铸锭开坯模具对步骤（1）所述的TB6铸锭进行开坯锻造成□450mm的方坯；开坯变形量控制在60%，变形速率控制在15mm/s，开坯锻造前对模具进行预热，预热温度≥100℃；
（3）采用快锻机组对步骤（2）完成的方坯在β转变温度以上100℃进行4火次镦拔锻造，每火次变形量控制在40%左右；
（4）采用快锻机组对步骤（3）完成的方坯在β转变温度以下50℃进行4火次镦拔锻造，每火次变形量控制在35%左右，其中第2火采用换向镦拔；
（5）采用快锻机组对步骤（4）完成的方坯在β转变温度以下40℃进行2火次锻造至成品，每火次变形量控制在30%左右。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何限制，凡是根据发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (4)

1.一种大高径比钛合金铸锭的锻造方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
（1）采用真空自耗电弧炉熔炼三次制备高径比≥3的钛合金铸锭；
（2）采用快锻机组及大高径比铸锭开坯模具对步骤（1）所述的铸锭进行开坯锻造成□400~□700mm的方坯；开坯变形量控制在45%~65%之间，变形速率控制在10~15mm/s；
（3）采用快锻机组对步骤（2）完成的方坯在β转变温度以上30~120℃进行2~4火次镦拔锻造，每火次变形量控制在40%~50%之间；
（4）采用快锻机组对步骤（3）完成的方坯在β转变温度以下30~50℃进行2~5火次镦拔锻造，每火次变形量控制在35%~45%之间；
（5）采用快锻机组对步骤（4）完成的方坯在β转变温度以下20~40℃进行1~3火次锻造至成品，每火次变形量控制在20%~35%之间。
2.根据权利要求1所述的一种大高径比钛合金铸锭的锻造方法，其特征在于，上述步骤（2）中，对大高径比铸锭开坯模具进行预热，预热温度≥100℃。
3.根据权利要求1所述的一种大高径比钛合金铸锭的锻造方法，其特征在于，上述步骤（4）中，β转变温度以下30~50℃的多火次锻造，其中1~2火次采用换向镦拔锻造。
4.根据权利要求1所述的一种大高径比钛合金铸锭的锻造方法，其特征在于，上述步骤（4）中，β转变温度以下30~50℃的多火次锻造，每火次结束时，对四方锻坯进行倒角成八方锻坯。
CN201811241922.6A 2018-10-24 2018-10-24 一种大高径比钛合金铸锭的锻造方法 Pending CN109226621A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811241922.6A CN109226621A (zh) 2018-10-24 2018-10-24 一种大高径比钛合金铸锭的锻造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811241922.6A CN109226621A (zh) 2018-10-24 2018-10-24 一种大高径比钛合金铸锭的锻造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109226621A true CN109226621A (zh) 2019-01-18

Family

ID=65081670

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811241922.6A Pending CN109226621A (zh) 2018-10-24 2018-10-24 一种大高径比钛合金铸锭的锻造方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109226621A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112893725A (zh) * 2020-12-29 2021-06-04 常州中钢精密锻材有限公司 一种改善钛合金锻件表面质量的方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102418060A (zh) * 2011-12-12 2012-04-18 西部钛业有限责任公司 一种tc4钛合金大规格棒材的加工方法
CN102641978A (zh) * 2012-05-17 2012-08-22 湖南金天钛业科技有限公司 一种tc18钛合金大规格棒材加工方法
CN103526144A (zh) * 2013-11-05 2014-01-22 湖南金天钛业科技有限公司 Tc17钛合金大规格棒材自由锻造方法
CN103938137A (zh) * 2014-04-08 2014-07-23 中国航空工业集团公司北京航空材料研究院 一种改变钛合金大规格棒材组织均匀性的方法
CN106541064A (zh) * 2015-09-22 2017-03-29 首都航天机械公司 一种超大规格铝合金铸锭的锻造开坯工艺方法
CN106607534A (zh) * 2015-10-27 2017-05-03 陕西宏远航空锻造有限责任公司 一种大高度直径比的圆柱状锭坯或棒材的镦粗方法
CN106756693A (zh) * 2016-12-15 2017-05-31 陕西宏远航空锻造有限责任公司 一种Ti60钛合金近β热处理方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102418060A (zh) * 2011-12-12 2012-04-18 西部钛业有限责任公司 一种tc4钛合金大规格棒材的加工方法
CN102641978A (zh) * 2012-05-17 2012-08-22 湖南金天钛业科技有限公司 一种tc18钛合金大规格棒材加工方法
CN103526144A (zh) * 2013-11-05 2014-01-22 湖南金天钛业科技有限公司 Tc17钛合金大规格棒材自由锻造方法
CN103938137A (zh) * 2014-04-08 2014-07-23 中国航空工业集团公司北京航空材料研究院 一种改变钛合金大规格棒材组织均匀性的方法
CN106541064A (zh) * 2015-09-22 2017-03-29 首都航天机械公司 一种超大规格铝合金铸锭的锻造开坯工艺方法
CN106607534A (zh) * 2015-10-27 2017-05-03 陕西宏远航空锻造有限责任公司 一种大高度直径比的圆柱状锭坯或棒材的镦粗方法
CN106756693A (zh) * 2016-12-15 2017-05-31 陕西宏远航空锻造有限责任公司 一种Ti60钛合金近β热处理方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112893725A (zh) * 2020-12-29 2021-06-04 常州中钢精密锻材有限公司 一种改善钛合金锻件表面质量的方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102212716B (zh) 一种低成本的α+β型钛合金
CN103526144B (zh) Tc17钛合金大规格棒材自由锻造方法
CN109500331B (zh) Tc25钛合金大规格棒材加工方法
CN101456102B (zh) α型钛合金手工钨极氩弧焊细化晶粒型焊丝及制备方法
CN102108451A (zh) 一种高强度高导电率铜合金的制备方法
CN105603346A (zh) 一种提高tc18钛合金棒材组织均匀性的锻造方法
CN101967582B (zh) 一种含钼钛合金的熔炼方法
CN103143660B (zh) 一种tc17钛合金扁方形型材的制备方法
CN103170797B (zh) 一种大直径高质量管坯或环坯的复合挤压制备方法
CN102434725B (zh) 一种大口径不锈钢无缝钢管的制造方法
CN101259536A (zh) 一种制备高铌钛铝合金粉末的方法
CN104726746A (zh) 一种高强亚稳定β型钛合金棒材及其制备方法
CN108857148A (zh) 一种电弧增材制造用钛合金丝材及其应用
CN102888531A (zh) 一种960MPa强度级电子束熔丝堆积快速成形构件用α+β型钛合金丝材
CN111534772A (zh) 一种短流程低成本tc4类钛合金成品棒材的制备方法
CN102888532B (zh) 一种920MPa强度级的电子束熔丝堆积快速成形构件用α+β型钛合金丝材
CN110004311A (zh) 一种用于直接制造无缝管的tc4钛合金铸锭的制备方法
CN111842855B (zh) 一种使用双联工艺将ta10残料制备成铸锭的方法
CN103060733A (zh) 一种tc2钛合金大规格棒材的制备方法
CN107350406A (zh) Tc19钛合金大规格棒材的自由锻造方法
CN106636746A (zh) 一种高强度高延伸率高温钛合金及其制备工艺
CN110747372A (zh) 100％返回炉料制备低成本高强度钛合金板材及其制备方法
CN110468382A (zh) 一种含微量元素的大管径Ni-V旋转靶材及其制备方法
CN107552698A (zh) 一种hr‑2抗氢钢棒材的锻制方法
CN101967569A (zh) 一种含钨钛合金的熔炼方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20190118

RJ01 Rejection of invention patent application after publication