CN117187723A - 冷镦用tc16钛合金棒材的加工方法 - Google Patents
冷镦用tc16钛合金棒材的加工方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117187723A CN117187723A CN202311118467.1A CN202311118467A CN117187723A CN 117187723 A CN117187723 A CN 117187723A CN 202311118467 A CN202311118467 A CN 202311118467A CN 117187723 A CN117187723 A CN 117187723A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- bar
- titanium alloy
- cold heading
- straightening
- blank
- 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
Links
- 229910001069 Ti alloy Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 35
- 238000003672 processing method Methods 0.000 title claims abstract description 10
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 36
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims abstract description 28
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims abstract description 16
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 16
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 12
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 11
- 206010040844 Skin exfoliation Diseases 0.000 claims abstract description 10
- 238000005498 polishing Methods 0.000 claims abstract description 10
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000004321 preservation Methods 0.000 claims description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 4
- 230000009466 transformation Effects 0.000 claims description 2
- 238000010587 phase diagram Methods 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000005242 forging Methods 0.000 description 6
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 5
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Abstract
本发明公开了冷镦用TC16钛合金棒材的加工方法，具体按照以下步骤实施：步骤1，选取探伤合格的圆棒棒坯；步骤2，将步骤1选取的棒坯进行加热后经扁方孔型轧制，轧后空冷；步骤3，将经步骤2处理的轧制棒坯进行无心车扒皮处理；步骤4，将步骤3处理的棒坯进行大气热处理；步骤5，将步骤4处理后的棒材进行矫直处理；步骤6，将经步骤5矫直后的棒材进行磨削抛光处理；步骤7，将经步骤6处理后的棒材进行涂敷处理，得到冷镦用TC16钛合金棒材。本发明方法能够提供满足冷墩加工要求的大规格TC16棒材。
Description
技术领域
本发明属于有色金属加工技术领域，涉及冷镦用TC16钛合金棒材的加工方法。
背景技术
TC16钛合金属于α+β高强两相钛合金，名义成分Ti-3Al-5Mo-4.5V,β相稳定化系数为0.83，淬透性好，对缺口、扭转等应力集中敏感性小、可热处理强化。此外，该合金退火状态强度低，塑性好，是可以采用冷镦法制备航空紧固件的良好材料。在俄罗斯，普遍采用冷镦法直接制备出紧固件，冷变形后的紧固件性能能够达到使用要求，不需后续热处理，生产工序简单，成本低。但冷镦变形是材料在高应变率加载条件下的大变形，其应力状态复杂，是一种涉及材料、力学、传热等诸多因素的技术，冷镦过程中工艺参数较多，影响冷镦质量的因素也比较复杂。
按照常规工艺，大规格Φ≥8.0mm的TC16棒材无法通过冷顶锻1/4的锻比检测要求，因此也无法实现冷镦紧固件的加工要求。
发明内容
本发明的目的是提供冷镦用TC16钛合金棒材的加工方法，能够提供满足冷墩加工要求的大规格TC16棒材。
本发明所采用的技术方案是，冷镦用TC16钛合金棒材的加工方法，具体按照以下步骤实施：
步骤1，选取探伤合格的圆棒棒坯；
步骤2，将步骤1选取的棒坯进行加热后经扁方孔型轧制，轧后空冷；
步骤3，将经步骤2处理的轧制棒坯进行无心车扒皮处理；
步骤4，将步骤3处理棒坯的进行大气热处理；
步骤5，将步骤4处理后的棒材进行矫直处理；
步骤6，将经步骤5矫直后的棒材进行磨削抛光处理；
步骤7，将经步骤6处理后的棒材进行涂敷处理，得到冷镦用TC16钛合金棒材。
本发明的特征还在于，
步骤1中，棒坯的规格为Φ45mm～Φ55mm。
步骤2中，加热温度不超过棒坯的相变温度，加热时间为1h。
步骤2中，轧制的道次为12个，其中前11个道次需进行道次停滞，停滞时间为3s～20s。
步骤4中，大气热处理的工艺为：热处理温度为700℃～820℃，保温时间为2h，再炉冷至550℃后空冷。
步骤5中，矫直处理所采用的矫直方式为热张力矫直或辊式热矫直，矫直温度为500℃～680℃。
步骤6中，总磨削量≥0.4mm，道次磨削量≤0.3mm。
步骤7中，涂敷材料为MoS2。
本发明的有益效果是，本发明冷镦用TC16钛合金棒材的加工方法，可通过冷顶锻试验，当锻比为1/4时，试样表面无裂纹，通过冷顶锻试验的棒材能够适用于紧固件冷镦的加工领域中。
附图说明
图1为本发明实施例1得到的冷镦用TC16钛合金棒材Φ8.0mm规格的显微组织图；
图2为本发明实施例2得到的冷镦用TC16钛合金棒材Φ10.0mm规格的显微组织图；
图3为本发明实施例3得到的冷镦用TC16钛合金棒材Φ12.0mm规格的显微组织图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明提供冷镦用TC16钛合金棒材的加工方法，具体按照以下步骤实施：
步骤1，选取探伤合格的圆棒棒坯；
其中，棒坯的规格为Φ45mm～Φ55mm，组织为相变点以上锻造组织，低倍组织组织均匀，高倍组织、性能不作要求，棒坯的化学成分如表1所示；
表1 TC16钛合金棒坯成分表(wt.％)
步骤2，将步骤1选取的棒坯进行加热后经扁方孔型轧制，轧制表面要求光滑无折叠裂纹等缺陷，轧后空冷；
其中，加热温度不超过棒坯的相变温度800℃～850℃，加热时间为1h，轧制的道次为12个，其中前11个道次需进行道次停滞，停滞时间为3s～20s，其中停滞时间主要与轧制道次有关，道次停滞时间依次为20s、20s、18s、18s、15s、15s、10s、10s、8s、6s、3s；
步骤3，将经步骤2处理的轧制棒坯进行无心车扒皮处理；
步骤4，将步骤3处理的棒坯进行大气热处理；
大气热处理的具体工艺为：热处理温度为700℃～820℃，保温时间为2h，再炉冷至550℃后空冷；
步骤5，将步骤4处理后的棒材进行矫直处理；
矫直处理所采用的矫直方式为热张力矫直或辊式热矫直，矫直温度为500℃～680℃；
步骤6，将经步骤5矫直后的棒材进行磨削抛光处理；
其中，磨削处理的总磨削量≥0.4mm，道次磨削量≤0.3mm；
步骤7，将经步骤6处理后的棒材采用MoS2进行涂敷处理，得到冷镦用TC16钛合金棒材。
实施例1
制备冷镦用TC16钛合金直条棒材Φ8.0mm。
步骤1，选取探伤合格的圆棒棒坯；
其中，棒坯的规格为Φ45mm～Φ55mm，组织为相变点以上锻造组织，低倍组织组织均匀，高倍组织、性能不作要求；
步骤2，将步骤1选取的棒坯采用箱式加热炉加热至800℃，保温1h，通过两辊可逆轧机，选择扁方孔型进行轧制至Φ9.5mm，共轧制12个道次，道次变形量为10％～30％，前11个道次需要进行停滞，道次停滞时间依次为20s、20s、18s、18s、15s、15s、10s、10s、8s、6s、3s，保证终轧温度≥600℃，轧后空冷；
步骤3，将经步骤2处理的轧制棒坯进行无心车扒皮处理，扒皮至Φ8.6mm；
步骤4，将步骤3处理的进行大气热处理；
大气热处理的具体工艺为：热处理温度为800℃，保温时间为2h，再炉冷至550℃后空冷；
步骤5，将步骤4处理后的棒材进行辊式热矫直，矫直温度为500℃，矫直缩颈≤0.2mm，矫直后弯曲度≤1.0mm/m；
步骤6，将经步骤5矫直后的棒材进行磨削抛光处理；
其中，磨削处理至棒材为Φ7.970mm～Φ7.995mm，抛光处理的尺寸为Φ7.970mm～Φ7.995mm，不圆度≤0.010mm，表面光洁度Ra≤1.2μm；
步骤7，将经步骤6处理后的棒材采用MoS2进行涂敷处理，得到冷镦用TC16钛合金棒材。
采用本实施例制得的产品性能检测见表2，显微组织金相图见图1，图1中左侧图为横向切面的显微组织金相图，右侧图为纵向显微组织金相图，所制得的TC16钛合金棒材满足冷镦紧固件的加工要求。
表2 TC16棒材Φ8.0mm性能结果
实施例2
制备托板螺母用冷镦TC16钛合金直条棒材Φ10.0mm。
步骤1，选取探伤合格的圆棒棒坯；
其中，棒坯的规格为Φ45mm～Φ55mm，组织为相变点以上锻造组织，低倍组织组织均匀，高倍组织、性能不作要求；
步骤2，将步骤1选取的棒坯采用箱式加热炉加热至830℃，保温1h，通过两辊可逆轧机，选择扁方孔型进行轧制至Φ11.5mm，共轧制12个道次，道次变形量为10％～30％，前11个道次需要进行停滞，道次停滞时间依次为20s、20s、18s、18s、15s、15s、10s、10s、8s、6s、3s，保证终轧温度≥600℃，轧后空冷；
步骤3，将经步骤2处理的轧制棒坯进行无心车扒皮处理，扒皮至Φ10.6mm；
步骤4，将步骤3处理的棒坯进行大气热处理；
大气热处理的具体工艺为：热处理温度为820℃，保温时间为2h，再炉冷至550℃后空冷；
步骤5，将步骤4处理后的棒材进行热张力矫直或辊式热矫直，矫直温度为680℃，矫直缩颈≤0.2mm，矫直后弯曲度≤1.0mm/m；
步骤6，将经步骤5矫直后的棒材进行磨削抛光处理；
其中，磨削处理至棒材为Φ9.950mm～Φ9.995mm，抛光处理的尺寸为Φ9.950mm～Φ9.995mm，不圆度≤0.010mm，表面光洁度Ra≤1.2μm；
步骤7，将经步骤6处理后的棒材采用MoS2进行涂敷处理，得到冷镦用TC16钛合金棒材。
采用本实施例制得的产品性能检测见表2，显微组织金相图见图2，图2中左侧图为横向切面的显微组织金相图，右侧图为纵向显微组织金相图，所制得的TC16钛合金棒材满足冷镦紧固件的加工要求。
表3 TC16棒材Φ10.0mm性能结果
实施例3
制备冷镦用TC16钛合金直条棒材Φ12.0mm。
步骤1，选取探伤合格的圆棒棒坯；
其中，棒坯的规格为Φ45mm～Φ55mm，组织为相变点以上锻造组织，低倍组织组织均匀，高倍组织、性能不作要求；
步骤2，将步骤1选取的棒坯采用箱式加热炉加热至850℃，保温1h，通过两辊可逆轧机，选择扁方孔型进行轧制至Φ13.5mm，共轧制12个道次，道次变形量为10％～30％，前11个道次需要进行停滞，道次停滞时间依次为20s、20s、18s、18s、15s、15s、10s、10s、8s、6s、3s，保证终轧温度≥600℃，轧后空冷；
步骤3，将经步骤2处理的轧制棒坯进行无心车扒皮处理，扒皮至Φ12.6mm；
步骤4，将步骤3处理的棒坯进行大气热处理；
大气热处理的具体工艺为：热处理温度为700℃，保温时间为2h，再炉冷至550℃后空冷；
步骤5，将步骤4处理后的棒材进行辊式热矫直，矫直温度为580℃，矫直缩颈≤0.2mm，矫直后弯曲度≤1.0mm/m；
步骤6，将经步骤5矫直后的棒材进行磨削抛光处理；
其中，磨削处理至棒材为Φ11.950mm～Φ11.995mm，抛光处理的尺寸为Φ11.950mm～Φ11.995mm，不圆度≤0.010mm，表面光洁度Ra≤1.2μm；
步骤7，将经步骤6处理后的棒材采用MoS2进行涂敷处理，得到冷镦用TC16钛合金棒材。
采用本实施例制得的产品性能检测见表3，显微组织金相图见图3，图3中左侧图为横向切面的显微组织金相图，右侧图为纵向显微组织金相图，所制得的TC16钛合金棒材满足冷镦紧固件的加工要求。
表3 TC16棒材Φ12.0mm性能结果
Claims (8)
1.冷镦用TC16钛合金棒材的加工方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：
步骤1，选取探伤合格的圆棒棒坯；
步骤2，将步骤1选取的棒坯进行加热后经扁方孔型轧制，轧后空冷；
步骤3，将经步骤2处理的轧制棒坯进行无心车扒皮处理；
步骤4，将步骤3处理的棒坯进行大气热处理；
步骤5，将步骤4处理后的棒材进行矫直处理；
步骤6，将经步骤5矫直后的棒材进行磨削抛光处理；
步骤7，将经步骤6处理后的棒材进行涂敷处理，得到冷镦用TC16钛合金棒材。
2.根据权利要求1所述的冷镦用TC16钛合金棒材的加工方法，其特征在于，步骤1中，棒坯的规格为Φ45mm～Φ55mm。
3.根据权利要求1所述的冷镦用TC16钛合金棒材的加工方法，其特征在于，步骤2中，加热温度不超过棒坯的相变温度。
4.根据权利要求1所述的冷镦用TC16钛合金棒材的加工方法，其特征在于，步骤2中，轧制的道次为12个，其中前11个道次需进行道次停滞，停滞时间为3s～20s。
5.根据权利要求1所述的冷镦用TC16钛合金棒材的加工方法，其特征在于，步骤4中，大气热处理的工艺为：热处理温度为700℃～820℃，保温时间为2h，再炉冷至550℃后空冷。
6.根据权利要求1所述的冷镦用TC16钛合金棒材的加工方法，其特征在于，步骤5中，矫直处理所采用的矫直方式为热张力矫直或辊式热矫直，矫直温度为500℃～680℃。
7.根据权利要求4所述的冷镦用TC16钛合金棒材的加工方法，其特征在于，步骤6中，总磨削量≥0.4mm，道次磨削量≤0.3mm。
8.根据权利要求1所述的冷镦用TC16钛合金棒材的加工方法，其特征在于，步骤7中，涂敷材料为MoS2。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311118467.1A CN117187723A (zh) | 2023-08-31 | 2023-08-31 | 冷镦用tc16钛合金棒材的加工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311118467.1A CN117187723A (zh) | 2023-08-31 | 2023-08-31 | 冷镦用tc16钛合金棒材的加工方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117187723A true CN117187723A (zh) | 2023-12-08 |
Family
ID=88991695
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202311118467.1A Pending CN117187723A (zh) | 2023-08-31 | 2023-08-31 | 冷镦用tc16钛合金棒材的加工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117187723A (zh) |
-
2023
- 2023-08-31 CN CN202311118467.1A patent/CN117187723A/zh active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101815800B (zh) | 具有黄铜织构的再结晶铝合金及其制造方法 | |
| CN112981174B (zh) | 一种高强高塑性钛合金丝材的制备方法 | |
| CN108687160B (zh) | 一种铝合金板材处理工艺 | |
| CN112775202B (zh) | 一种锆或锆合金轧制型材的制备方法 | |
| CN113042565A (zh) | 一种紧固件用优质gh2132合金棒材及其生产方法 | |
| CN110976512A (zh) | 一种tc4钛合金丝材冷轧方法 | |
| CN109536862A (zh) | 一种tc4钛管加工方法 | |
| CN112658048B (zh) | 弹簧丝用gh4169高温合金丝材的冷加工方法 | |
| CN110773686A (zh) | 一种紧固件用tb3钛合金丝材的制备方法 | |
| CN100590210C (zh) | 一种提高γ＇沉淀强化型铁基合金中孪晶界数量的工艺方法 | |
| CN114134399B (zh) | 一种节能的高贝氏体含量的高合金工具用钢盘条及其制造方法 | |
| CN112453298B (zh) | 紧固件用高温合金棒线材的冷加工方法 | |
| CN112536406B (zh) | 一种避免表面开裂的锻造拔长方法 | |
| CN111809080B (zh) | 一种tc2合金薄壁挤压型材的制备方法 | |
| CN117339999A (zh) | 一种中厚板不锈钢的热轧―在线固溶―在线酸洗一体化工艺及产线 | |
| CN117187723A (zh) | 冷镦用tc16钛合金棒材的加工方法 | |
| CN111394669A (zh) | 一种减小深冲用纯钛薄板带各向异性的制造方法 | |
| CN114231869B (zh) | 近α型高温钛合金带材及其制备方法 | |
| CN113215509B (zh) | 一种钛合金热轧卷的制备方法 | |
| CN113667914B (zh) | 一种冷变形制备高强度纯锆的方法 | |
| CN113333497B (zh) | 一种冷镦托板螺母用tc16钛合金盘圆丝材的加工方法 | |
| CN114058986B (zh) | 一种Al-Cu-Li合金梯度材料的制备方法 | |
| CN115874129B (zh) | 一种板式换热器用钛带卷的制备方法 | |
| CN109234555B (zh) | 小口径ta18钛合金无缝管的制备方法 | |
| CN117165882A (zh) | 一种采用ta10钛合金eb锭制备细匀等轴组织板材的方法 |
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 |