CN113020914A - 一种Ti环零件的加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种Ti环零件的加工方法，所述加工方法包括：对Ti原料依次进行第一锻伸处理、第一热处理、第二锻伸处理、第二热处理、热轧处理、校平处理、第三热处理、机加工处理、第四热处理后得到所述Ti环零件。所述加工方法对Ti环零件的加工方法进行改进，可以有效减少Ti原料在加工过程中产生的形变，提高Ti环零件的加工合格率。

Description

一种Ti环零件的加工方法

技术领域

本发明属于钛零件加工领域，涉及一种Ti环零件的加工方法。

背景技术

现有技术中在进行Ti材料零部件加工时，普遍会遇到Ti原料压延后变形量过大，导致后续加工得到的零件不合格的问题。

CN105382261A公开了一种钛零件的精密制备方法，由以下步骤组成：将平均粒度分别为46.82、34.48和24.36μm的钛粉混合均匀；将钛粉加入粘结剂颗粒中，在175～180℃混炼1小时，冷却后得到喂料；将喂料在注射温度175～180℃，注射压力70～80MPa，保压压力80～85MPa，注射速度60～65mm/S，冷却时间10S，注射成钛零件生坯；将钛零件生坯在温度110～130℃，硝酸通入速率为1.5ml/min，氮气通入速率为120ml/min条件下脱脂；将脱脂钛零件生坯在升温速率4℃/min，温度1200～1280℃，时间90min，真空度1×10^-3Pa，烧结得到钛零件。该方法既需要高压环境进行原料注入，又需要在真空条件下进行烧结，且还要对生坯进行脱脂处理，过程复杂，耗能高。

CN112355415A公开了一种钛基零件精密螺纹手动加工方法，该方法包括以下步骤：步骤一、对钛基零件的待加工螺纹部位进行清洗预处理，然后进行除水干燥处理；步骤二、在步骤一中经除水干燥处理后的钛基零件的待加工螺纹部位安装氧化装置，然后对待加工螺纹面进行氧化处理并在待加工螺纹面上生成氧化膜，得到钛基零件半成品；所述安装的具体过程为：将金属管紧压在待加工螺纹部位的表面上，并包覆待加工螺纹面，然后将金属管与直流电源的负极连接，将待加工螺纹部位与直流电源的正极连接，再向金属管中倒入导电溶液，使得导电溶液完全浸没待加工螺纹面；步骤三、将步骤二中得到的钛基零件半成品依次进行清洗和除水干燥处理，然后在具有氧化膜的待加工螺纹面上手动加工螺纹。

发明内容

为解决上述技术问题，本申请提供一种Ti环零件的加工方法，所述加工方法对Ti环零件的加工方法进行改进，可以有效减少Ti原料在加工过程中产生的形变，提高Ti环零件的加工合格率。

为达到上述技术效果，本发明采用以下技术方案：

本发明提供一种Ti环零件的加工方法，所述加工方法包括：对Ti原料依次进行第一锻伸处理、第一热处理、第二锻伸处理、第二热处理、热轧处理、校平处理、第三热处理、机加工处理、第四热处理后得到所述Ti环零件。

本发明中，当所述Ti原料的尺寸与Ti环零件的加工尺寸相差较大时可在加工前进行切割处理至所述尺寸。

作为本发明优选的技术方案，所述第一锻伸处理包括将所述Ti原料在900～1000℃下依次进行拔长和镦粗处理重复至少2次。

其中，锻伸处理的温度可以是910℃、920℃、930℃、940℃、950℃、960℃、970℃、980℃或990℃等，拔长和镦粗处理的重复次数可以是2次、3次、4次、5次、6次、7次或8次等，但并不仅限于所列举的数值，上述各数值范围内其他未列举的数值同样适用。

优选地，所述拔长处理为将所述Ti原料的长度拔长至所述Ti环零件尺寸长度的200～250％，如205％、210％、215％、220％、225％、230％、235％、240％或245％等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

优选地，所述镦粗处理为将拔长后的所述Ti原料镦粗至尺寸长度。

本发明中，所述第一锻伸处理后对Ti原料进行水冷。

作为本发明优选的技术方案，所述第一热处理的温度为600～700℃，如610℃、620℃、630℃、640℃、650℃、660℃、670℃、680℃或690℃等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

优选地，所述第一热处理的时间为90～150min，如95min、100min、105min、110min、115min、120min、125min、130min、135min、140min或145min等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

本发明中，所述第一热处理后进行空冷。

作为本发明优选的技术方案，所述第二锻伸处理包括将所述Ti原料在750～850℃下依次进行拔长和镦粗处理重复至少2次。

其中，锻伸处理的温度可以是760℃、770℃、780℃、790℃、800℃、810℃、820℃、830℃或840℃等，拔长和镦粗处理的重复次数可以是2次、3次、4次、5次、6次、7次或8次等，但并不仅限于所列举的数值，上述各数值范围内其他未列举的数值同样适用。

优选地，所述拔长处理为将所述Ti原料的长度拔长至所述Ti环零件尺寸长度的200～250％，如205％、210％、215％、220％、225％、230％、235％、240％或245％等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

优选地，所述镦粗处理为将拔长后的所述Ti原料镦粗至尺寸长度。

本发明中，所述第二锻伸处理后对Ti原料进行水冷。

作为本发明优选的技术方案，所述第二热处理的温度为600～700℃，如610℃、620℃、630℃、640℃、650℃、660℃、670℃、680℃或690℃等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

优选地，所述第二热处理的时间为90～150min，如95min、100min、105min、110min、115min、120min、125min、130min、135min、140min或145min等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

本发明中，所述第二热处理后无需进行冷却，可直接进行热轧处理。

优选地，所述热轧处理后Ti原料的尺寸为所述热轧处理前尺寸的30～40％，如31％、32％、33％、34％、35％、36％、37％、38％或39％等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

优选地，所述热轧处理的温度为600～700℃，如610℃、620℃、630℃、640℃、650℃、660℃、670℃、680℃或690℃等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

作为本发明优选的技术方案，所述校平处理后所述Ti原料的平面度≤1mm。

作为本发明优选的技术方案，所述第三热处理的温度为580～600℃，如582℃、585℃、588℃、590℃、592℃、595℃或598℃等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

优选地，所述第三热处理的时间为90～150min，如95min、100min、105min、110min、115min、120min、125min、130min、135min、140min或145min等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

本发明中，所述第三热处理后进行空冷。

作为本发明优选的技术方案，所述第四热处理的温度为500～600℃，如510℃、520℃、530℃、540℃、550℃、560℃、570℃、580℃或590℃等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

优选地，所述第四热处理的时间为150～200min，如155min、160min、165min、170min、175min、180min、185min、190min或195min等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

本发明中，所述第四热处理后先随炉冷却至250℃左右再进行空冷。

作为本发明优选的技术方案，所述第四热处理后还包括依次进行的车削钻孔处理、第一清洗处理、抛光处理、喷砂处理以及第二清洗处理。

优选地，所述喷砂处理的粗糙度为Rz 40～50μm，如41μm、42μm、43μm、44μm、45μm、46μm、47μm、48μm或49μm等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

作为本发明优选的技术方案，上述Ti环零件的加工方法包括：

对Ti原料依次进行第一锻伸处理，所述第一锻伸处理包括将所述Ti原料在900～1000℃下依次进行拔长和镦粗处理重复至少2次，所述拔长处理为将所述Ti原料的长度拔长至所述Ti环零件尺寸长度的200～250％，所述镦粗处理为将拔长后的所述Ti原料镦粗至尺寸长度；

于600～700℃下进行第一热处理90～150min；

进行第二锻伸处理，所述第二锻伸处理包括将所述Ti原料在750～850℃下依次进行拔长和镦粗处理重复至少2次，所述拔长处理为将所述Ti原料的长度拔长至所述Ti环零件尺寸长度的200～250％，所述镦粗处理为将拔长后的所述Ti原料镦粗至尺寸长度；

于600～700℃下进行第二热处理90～150min，再于600～700℃下进行热轧处理，所述热轧处理后Ti原料的尺寸为所述热轧处理前尺寸的30～40％；

进行校平处理至所述Ti原料的平面度≤1mm；

于580～600℃下进行第三热处理90～150min，之后进行机加工处理，并于500～600℃下进行第四热处理150～200min；

本发明中，所述Ti原料在机加工处理步骤进行成型为环状。

依次进行的车削钻孔处理、第一清洗处理、抛光处理、喷砂处理以及第二清洗处理得到所述Ti环零件，所述喷砂处理的粗糙度为Rz 40～50μm。

与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：

本申请提供一种Ti环零件的加工方法，所述加工方法对Ti环零件的加工方法进行改进，可以有效减少Ti原料在加工过程中产生的形变，提高Ti环零件的加工合格率。

具体实施方式

为便于理解本发明，本发明列举实施例如下。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。

实施例1

本实施例提供一种Ti环零件的加工方法，所述加工方法包括：

对Ti原料依次进行第一锻伸处理，所述第一锻伸处理包括将所述Ti原料在900℃下依次进行拔长和镦粗处理重复2次，所述拔长处理为将所述Ti原料的长度拔长至所述Ti环零件尺寸长度的200％，所述镦粗处理为将拔长后的所述Ti原料镦粗至尺寸长度；

于600℃下进行第一热处理150min；

进行第二锻伸处理，所述第二锻伸处理包括将所述Ti原料在750℃下依次进行拔长和镦粗处理重复2次，所述拔长处理为将所述Ti原料的长度拔长至所述Ti环零件尺寸长度的200％，所述镦粗处理为将拔长后的所述Ti原料镦粗至尺寸长度；

于600℃下进行第二热处理150min，再于600℃下进行热轧处理，所述热轧处理后Ti原料的尺寸为所述热轧处理前尺寸的30％；

进行校平处理至所述Ti原料的平面度≤1mm；

于580℃下进行第三热处理150min，之后进行机加工处理，并于500℃下进行第四热处理200min；

依次进行的车削钻孔处理、第一清洗处理、抛光处理、喷砂处理以及第二清洗处理得到所述Ti环零件，所述喷砂处理的粗糙度为Rz 40～50μm。

实施例2

本实施例提供一种Ti环零件的加工方法，所述加工方法包括：

对Ti原料依次进行第一锻伸处理，所述第一锻伸处理包括将所述Ti原料在1000℃下依次进行拔长和镦粗处理重复至少5次，所述拔长处理为将所述Ti原料的长度拔长至所述Ti环零件尺寸长度的250％，所述镦粗处理为将拔长后的所述Ti原料镦粗至尺寸长度；

于700℃下进行第一热处理90min；

进行第二锻伸处理，所述第二锻伸处理包括将所述Ti原料在850℃下依次进行拔长和镦粗处理重复5次，所述拔长处理为将所述Ti原料的长度拔长至所述Ti环零件尺寸长度的250％，所述镦粗处理为将拔长后的所述Ti原料镦粗至尺寸长度；

于700℃下进行第二热处理90min，再于700℃下进行热轧处理，所述热轧处理后Ti原料的尺寸为所述热轧处理前尺寸的40％；

进行校平处理至所述Ti原料的平面度≤1mm；

于600℃下进行第三热处理90min，之后进行机加工处理，并于600℃下进行第四热处理150min；

依次进行的车削钻孔处理、第一清洗处理、抛光处理、喷砂处理以及第二清洗处理得到所述Ti环零件，所述喷砂处理的粗糙度为Rz 40～50μm。

实施例3

本实施例提供一种Ti环零件的加工方法，所述加工方法包括：

对Ti原料依次进行第一锻伸处理，所述第一锻伸处理包括将所述Ti原料在950℃下依次进行拔长和镦粗处理重复3次，所述拔长处理为将所述Ti原料的长度拔长至所述Ti环零件尺寸长度的225％，所述镦粗处理为将拔长后的所述Ti原料镦粗至尺寸长度；

于650℃下进行第一热处理120min；

进行第二锻伸处理，所述第二锻伸处理包括将所述Ti原料在800℃下依次进行拔长和镦粗处理重复3次，所述拔长处理为将所述Ti原料的长度拔长至所述Ti环零件尺寸长度的225％，所述镦粗处理为将拔长后的所述Ti原料镦粗至尺寸长度；

于650℃下进行第二热处理120min，再于650℃下进行热轧处理，所述热轧处理后Ti原料的尺寸为所述热轧处理前尺寸的32％；

进行校平处理至所述Ti原料的平面度≤1mm；

于580℃下进行第三热处理120min，之后进行机加工处理，并于580℃下进行第四热处理180min；

依次进行的车削钻孔处理、第一清洗处理、抛光处理、喷砂处理以及第二清洗处理得到所述Ti环零件，所述喷砂处理的粗糙度为Rz 40～50μm。

实施例4

本实施例提供一种Ti环零件的加工方法，所述加工方法包括：

对Ti原料依次进行第一锻伸处理，所述第一锻伸处理包括将所述Ti原料在920℃下依次进行拔长和镦粗处理重复2次，所述拔长处理为将所述Ti原料的长度拔长至所述Ti环零件尺寸长度的210％，所述镦粗处理为将拔长后的所述Ti原料镦粗至尺寸长度；

于620℃下进行第一热处理130min；

进行第二锻伸处理，所述第二锻伸处理包括将所述Ti原料在780℃下依次进行拔长和镦粗处理重复2次，所述拔长处理为将所述Ti原料的长度拔长至所述Ti环零件尺寸长度的210％，所述镦粗处理为将拔长后的所述Ti原料镦粗至尺寸长度；

于620℃下进行第二热处理130min，再于620℃下进行热轧处理，所述热轧处理后Ti原料的尺寸为所述热轧处理前尺寸的36％；

进行校平处理至所述Ti原料的平面度≤1mm；

于580℃下进行第三热处理100min，之后进行机加工处理，并于580℃下进行第四热处理160min；

依次进行的车削钻孔处理、第一清洗处理、抛光处理、喷砂处理以及第二清洗处理得到所述Ti环零件，所述喷砂处理的粗糙度为Rz 40～50μm。

实施例5

本实施例提供一种Ti环零件的加工方法，所述加工方法包括：

对Ti原料依次进行第一锻伸处理，所述第一锻伸处理包括将所述Ti原料在980℃下依次进行拔长和镦粗处理重复3次，所述拔长处理为将所述Ti原料的长度拔长至所述Ti环零件尺寸长度的240％，所述镦粗处理为将拔长后的所述Ti原料镦粗至尺寸长度；

于680℃下进行第一热处理100min；

进行第二锻伸处理，所述第二锻伸处理包括将所述Ti原料在820℃下依次进行拔长和镦粗处理重复3次，所述拔长处理为将所述Ti原料的长度拔长至所述Ti环零件尺寸长度的240％，所述镦粗处理为将拔长后的所述Ti原料镦粗至尺寸长度；

于680℃下进行第二热处理100min，再于680℃下进行热轧处理，所述热轧处理后Ti原料的尺寸为所述热轧处理前尺寸的35％；

进行校平处理至所述Ti原料的平面度≤1mm；

于580℃下进行第三热处理130min，之后进行机加工处理，并于580℃下进行第四热处理190min；

依次进行的车削钻孔处理、第一清洗处理、抛光处理、喷砂处理以及第二清洗处理得到所述Ti环零件，所述喷砂处理的粗糙度为Rz 40～50μm。

对比例1

本对比例除了不进行校平处理外，其余条件均与实施例3相同。

对比例2

本对比例除了第三热处理的温度为550℃外其余条件均与实施例3相同。

对比例3

本对比例除了不进行校平处理外，且第三热处理的温度为550℃外其余条件均与实施例3相同。

实施例1-5以及对比例1-3中第一锻伸处理以及第二锻伸处理的Ti原料的尺寸为φ207×90L(mm)。

分别使用实施例1-5以及对比例1-3提供的Ti环零件的加工方法加工100件Ti环零件，统计Ti环零件的加工成型合格率，其结果如表1所示。、

表1

申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程，但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程，即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (10)

1.一种Ti环零件的加工方法，其特征在于，所述加工方法包括：对Ti原料依次进行第一锻伸处理、第一热处理、第二锻伸处理、第二热处理、热轧处理、校平处理、第三热处理、机加工处理、第四热处理后得到所述Ti环零件。

2.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，所述第一锻伸处理包括将所述Ti原料在900～1000℃下依次进行拔长和镦粗处理重复至少2次；

优选地，所述拔长处理为将所述Ti原料的长度拔长至所述Ti环零件尺寸长度的200～250％；

优选地，所述镦粗处理为将拔长后的所述Ti原料镦粗至尺寸长度。

3.根据权利要求1或2所述的加工方法，其特征在于，所述第一热处理的温度为600～700℃；

优选地，所述第一热处理的时间为90～150min。

4.根据权利要求1-3任一项所述的加工方法，其特征在于，所述第二锻伸处理包括将所述Ti原料在750～850℃下依次进行拔长和镦粗处理重复至少2次；

优选地，所述拔长处理为将所述Ti原料的长度拔长至所述Ti环零件尺寸长度的200～250％；

优选地，所述镦粗处理为将拔长后的所述Ti原料镦粗至尺寸长度。

5.根据权利要求1-4任一项所述的加工方法，其特征在于，所述第二热处理的温度为600～700℃；

优选地，所述第二热处理的时间为90～150min；

优选地，所述热轧处理后Ti原料的尺寸为所述热轧处理前尺寸的30～40％；

优选地，所述热轧处理的温度为600～700℃。

6.根据权利要求1-5任一项所述的加工方法，其特征在于，所述校平处理后所述Ti原料的平面度≤1mm。

7.根据权利要求1-6任一项所述的加工方法，其特征在于，所述第三热处理的温度为580～600℃；

优选地，所述第三热处理的时间为90～150min。

8.根据权利要求1-7任一项所述的加工方法，其特征在于，所述第四热处理的温度为500～600℃；

优选地，所述第四热处理的时间为150～200min。

9.根据权利要求1-8任一项所述的加工方法，其特征在于，所述第四热处理后还包括依次进行的车削钻孔处理、第一清洗处理、抛光处理、喷砂处理以及第二清洗处理；

优选地，所述喷砂处理的粗糙度为Rz 40～50μm。

10.根据权利要求1-9任一项所述的加工方法，其特征在于，所述加工方法包括：

对Ti原料依次进行第一锻伸处理，所述第一锻伸处理包括将所述Ti原料在900～1000℃下依次进行拔长和镦粗处理重复至少2次，所述拔长处理为将所述Ti原料的长度拔长至所述Ti环零件尺寸长度的200～250％，所述镦粗处理为将拔长后的所述Ti原料镦粗至尺寸长度；

于600～700℃下进行第一热处理90～150min；

进行第二锻伸处理，所述第二锻伸处理包括将所述Ti原料在750～850℃下依次进行拔长和镦粗处理重复至少2次，所述拔长处理为将所述Ti原料的长度拔长至所述Ti环零件尺寸长度的200～250％，所述镦粗处理为将拔长后的所述Ti原料镦粗至尺寸长度；

于600～700℃下进行第二热处理90～150min，再于600～700℃下进行热轧处理，所述热轧处理后Ti原料的尺寸为所述热轧处理前尺寸的30～40％；

进行校平处理至所述Ti原料的平面度≤1mm；

于580～600℃下进行第三热处理90～150min，之后进行机加工处理，并于500～600℃下进行第四热处理150～200min；

依次进行的车削钻孔处理、第一清洗处理、抛光处理、喷砂处理以及第二清洗处理得到所述Ti环零件，所述喷砂处理的粗糙度为Rz 40～50μm。