CN111001741A - 一种ta15钛合金t型材挤压制备方法 - Google Patents

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    • C22F1/18—High-melting or refractory metals or alloys based thereon
    • C22F1/183—High-melting or refractory metals or alloys based thereon of titanium or alloys based thereon

Abstract

本发明涉及一种TA15钛合金T型材的挤压制备方法，具体为在三次真空自耗熔炼出φ720mmTA15钛合金铸锭，将铸锭锻造成φ180×Lmm的棒坯，对挤压筒、挤压模、挤压垫进行预热，预热温度900‑1050℃，然后利用特制玻璃润滑剂对挤压工具进行润滑处理；将棒坯迅速转移至挤压筒，转移时间不多余30s，挤压速度100‑150mm/s，挤压完成后利进行退火处理，并余热矫直喷砂，制得TA15钛合金T型材。本发明的优点是：无需传统钛合金型材挤压的铜包套，模具使用寿命大大提高，人员劳动强度、设备运行成本等大大降低，钛合金挤压T型材的表面和内部质量优良，为后续热加工的顺利进行提供了有效保障。

Description

一种TA15钛合金T型材挤压制备方法
技术领域
本发明属于钛合金型材加工技术领域，具体涉及一种TA15钛合金T型材挤压制备的工艺方法。
背景技术
钛及钛合金由于具有密度低、比强度高（优于铝合金和钢）、耐热、抗冲击、耐腐蚀等优异性能，而且与飞机大量使用的复合材料有很好的电化学相容性，因此钛合金为飞机设计者所青睐，在飞机上的用量不断增加，钛合金型材作为军民用飞机关键支撑结构，是飞机上不可或缺的组成部分。
国内外钛合金型材产品均采用挤压+矫形工艺生产，目前，型材挤压时一个挤压模具只能挤出一支型材，一次挤压过程也仅可制备出一支型材，模具消耗大、利用率低，生产效率低、设备运行及人员成本高。相关技术的钛合金型材制备技术，挤压模具消耗大、生产效率低、设备运行及人员成本高，生产周期长。因此，钛合金型材的制造成本较高、生产周期长。
发明内容
本发明的目的是提供一种TA15钛合金型材制备的工艺方法，通过本技术方案，能够解决现有TA15钛合金T型材挤压制备模具消耗大，材料利用率低、生产成本高等问题。
本发明是通过以下技术方案实现的：
步骤一、以海绵钛、纯金属、中间合金为原料，按照TA15合金成分配制原料，通过真空自耗熔炼炉3次熔炼得到φ720mmTA15铸锭。
步骤二、将铸锭表面刷耐高温特制涂料，送入箱式炉加热后，在2000T快锻机上进行锻造成φ180×Lmm的棒坯，机加工成φ160×400mm的光棒坯。
步骤三、将光棒坯擦拭干净后，送入电炉加热到900-1050℃，保温60min，同时将挤压筒、挤压模、挤压垫加热到500-600℃，然后用特制玻璃润滑剂对挤压工具进行润滑处理。
步骤四、将加热好的棒坯快速转入挤压筒进行挤压，挤压完成的T型材置于退火炉中进行退火处理，温度760-800℃/30-60min。
步骤五、T型材出炉后利用余热进行矫直处理，矫直后的型材表面喷砂处理，得到TA15钛合金T型材。
本发明的特点还在于：
步骤一中所述海绵钛的粒度范围在0.83~25.4mm，而中间合金的粒度范围在0.05~10mm，纯金属的粒度在0.5~10mm之间。
步骤二中所述在2000T快锻机上进行锻造成φ180×Lmm的棒坯采用“高低高”工艺锻造+多次回炉得到TA15毛坯棒料。
步骤三中所述的用特制玻璃润滑剂主要成分为30%石墨、25%玻璃粉及45%硼酸钠。
步骤四中所述的挤压筒挤压速度为100-150m/s，转移时间小于3min。
步骤五中所述的喷砂处理为干喷砂，喷砂材料为50-100目白刚玉砂。
附图说明
图1为实施例1和2中TA15钛合金T型材横截面示意图.
具体实施方式
以下通过具体的实例来详细说明本发明的具体技术方案。
实施例1
本实例以挤压制备TA15钛合金T型材为例，具体的制备方法如下。
步骤一、以海绵钛、海绵锆、工业纯铝、Al-V中间合金、Al-Mo中间合金为原料，按照TA15合金名义成分Ti-6.5Al-1Mo-1V-2Zr选取所述各种原料，通过100MN挤压机制备出TA15钛合金整体自耗电极，通过VAR炉3次熔炼得到φ720mmTA15钛合金铸锭。
步骤二、将铸锭表面刷耐高温特制涂料，送入箱式炉加热后，在2000T快锻机上进行锻造成φ180×Lmm的棒坯，机加工成φ160×400mm的光棒坯。
步骤三、将光棒坯擦拭干净后，送入电炉加热到1000-1050℃，保温90min，同时将挤压筒、挤压模、挤压垫加热到550-580℃，然后用特制玻璃润滑剂对挤压工具进行润滑处理。
步骤四、将加热好的棒坯快速转入挤压筒进行挤压，挤压完成的T型材置于退火炉中进行退火处理，温度760-800℃/40-60min。
步骤五、T型材出炉后利用余热进行矫直处理，矫直后的型材表面喷砂处理，得到TA15钛合金T型材。
实施例2
本实例挤压制备TA15钛合金T型材为例，具体的制备方法如下。
步骤一、以海绵钛、海绵锆、工业纯铝、Al-V中间合金、Al-Mo中间合金为原料，按照TA15合金名义成分Ti-6.5Al-1Mo-1V-2Zr选取所述各种原料，通过100MN挤压机制备出TA15钛合金整体自耗电极，通过VAR炉3次熔炼得到φ720mmTA15钛合金铸锭。
步骤二、将铸锭表面刷耐高温特制涂料，送入箱式炉加热后，在2000T快锻机上进行锻造成φ180×Lmm的棒坯，机加工成φ160×400mm的光棒坯。
步骤三、将光棒坯擦拭干净后，送入电炉加热到900-1000℃，保温60min，同时将挤压筒、挤压模、挤压垫加热到500-550℃，然后用特制玻璃润滑剂对挤压工具进行润滑处理。
步骤四、将加热好的棒坯快速转入挤压筒进行挤压，挤压完成的T型材置于退火炉中进行退火处理，温度760-800℃/30-50min。
步骤五、T型材出炉后利用余热进行矫直处理，矫直后的型材表面喷砂处理，得到TA15钛合金T型材。

Claims (5)

1.一种TA15钛合金T型材挤压制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、以海绵钛、纯金属、中间合金为原料，按照TA15合金成分配制原料，通过真空自耗熔炼炉3次熔炼得到φ720mmTA15铸锭；
步骤二、将铸锭表面刷耐高温特制涂料，送入箱式炉加热后，在2000T快锻机上进行锻造成φ180×Lmm的棒坯，机加工成φ160×400mm的光棒坯；
步骤三、将光棒坯擦拭干净后，送入电炉加热到900-1050℃，保温60-90min，同时将挤压筒、挤压模、挤压垫加热到500-600℃，然后用特制玻璃润滑剂对挤压工具进行润滑处理；
步骤四、将加热好的棒坯快速转入挤压筒进行挤压，挤压完成的T型材置于退火炉中进行退火处理，温度760-800℃/30-60min；
步骤五、T型材出炉后利用余热进行矫直处理，矫直后的型材表面喷砂处理，得到TA15钛合金T型材。
2.根据权利要求1所述的一种TA15钛合金T型材挤压制备方法，其特征在于，步骤二中所述在2000T快锻机上进行锻造成φ180×Lmm的棒坯采用“高低高”工艺锻造+多次回炉得到TA15毛坯棒料。
3.根据权利要求1所述的一种TA15钛合金T型材挤压制备方法，其特征在于，步骤三中所述的用特制玻璃润滑剂对挤压工具进行润滑处理，所用玻璃润滑剂主要成分为30%石墨、25%玻璃粉及45%硼酸钠。
4.根据权利要求1所述的一种TA15钛合金T型材挤压制备方法，其特征在于，步骤四中所述的挤压筒挤压速度为100-150m/s，转移时间小于3min。
5.根据权利要求1所述的一种TA15钛合金T型材挤压制备方法，其特征在于，步骤五中所述的喷砂处理为干喷砂，喷砂材料为50-100目白刚玉砂。
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