专利名称：一种耐腐蚀的钛铌合金以及由其制备板材和管材的方法
技术领域：
本发明涉及一种 耐腐蚀的钛铌合金以及由其制备板材和管材的方法。
背景技术：
为了提高钛的耐蚀性能，并保持良好的综合性能，上世纪70年代，美国华昌公司研制了一种Ti-45Nb合金，继承了 Ti和Nb的性能，比重和价格比纯铌低，耐蚀性能与纯铌相当，比纯钛的耐蚀性能提高一个数量级。但这种合金价格和比重比纯钛还是高出很多，仅原料费用就增加了约7倍，所以只能用在少量的特殊环境中，如湿法冶金、板道系统、低压氧化等某些工作条件恶劣的部位，还有航空铆钉以及人体植入物等领域，严重影响了该合金的推广使用。目前，国内西部超导材料科技有限公司已经仿制生产出了 Φ2.5 5mm的Ti-45Nb合金丝材，供北京航空材料研究院进行航空紧固件材料的测试评价工作，在其他领域还没有应用。目前，在新一代医用钛合金领域，国内外对Ti-Nb合金备受关注，该合金不仅具有较低的弹性模量，而且在一定成分区间内还会表现出形状记忆效果。S. Y. Yu和J. R. Scully的研究结果表明，在钛中加入Nb能改善钛的抗蚀性能。虽然国内外学者对于Ti-Nb合金研究颇热，但至今为止，除了美国华昌公司的Ti-45Nb合金可以生产板板丝和板带以外，其他成分的Ti-Nb合金的板材仍然属于空白，尤其是换热器级的钛铌合金板材和管材在国内外都属于空白。
发明内容
本发明的目的之一是提供一种耐腐蚀的钛铌合金，能够提高钛的耐蚀性、导热性和强度；本发明的目的之二是提供一种用上述合金制备板材的方法，能够在提高强度的前提下仍然保持良好的冷成型性能；本发明的目的之三是提供一种用上述合金制备管材的方法，能够在提高强度的前提下仍然保持良好的冷成型性能。一种耐腐蚀的钛铌合金，其特别之处在于，按重量百分比计组成为Nb为O. I 4. 9%, C ^ O. 08%, N ^ O. 03%, H ^ O. 012%, O ^ O. 12%, Fe ^ O. 1%，余量为 Ti。一种耐腐蚀的钛铌合金制备板材的方法，其特别之处在于，包括如下步骤(I)铸锭制备采用海绵钛和纯铌按照权利要求I的配比进行配料和压制电极块，电极块进行组合焊接制备一次电极，然后进行两次真空自耗电弧熔炼制备出铸锭；(2)锻造制备板坯采用快锻机对铸锭进行开坯和板坯锻造，开坯加热前对铸锭表面进行涂层处理，锻造开坯温度为900 1100°C，保温2 5小时，锻造比2 10，终锻温度彡700°C，板坯锻造温度为750 1000°C，保温I 3小时，锻造比2 6，终锻温度彡650°(,板还规格为厚度30 200mm,板还锻造火次为I 4火次；(3)板坯热轧开坯或I火加热温度为800 900°C，保温I 3小时，总加工率70 90%，终轧温度彡650°C ;当2 4火次热轧加热温度为750 880°C，保温I 2小时，每火次总加工率60 80%，终轧温度彡6000C ；(4)表面处理对热加工板坯需进行碱洗和酸洗去除表面氧化皮，然后水洗清洁，再进行表面修磨以保证表面无肉眼可见的表面缺陷；(5)冷轧冷轧前采用真空热处理或在电阻炉中退火，温度为550 700°C，保温I 2小时，或者在表面处理后直接进行轧制，热轧坯料经过3 5次的冷轧最终加工至成品，两次冷轧之间进行除油处理和中间退火，成品轧制后进行成品退火处理，并且冷轧时道次变形量为9 % 25 %，总加工率为35 % 55 % ;步骤(5)中除油处理是指对于冷轧后进行热处理的板材需要进行除油处理，具体先进行超声波清洗除油或用除油剂进行清洗，然后经过酸洗、水洗和烘干处理。步骤(5)中的中间退火和成品退火均采用真空退火热处理，退火温度为600 850°C，保温I 3小时，真空度不低于I X KT1Pa,经过成品退火的产品直接成为产成品，或 再经过酸洗、水洗后成为产成品。其中中间退火采用电阻炉退火，退火后进行碱洗、酸洗和水洗；涂层处理是指涂刷或喷涂玻璃粉浆料，具体配比为玻璃粉粘接剂稀释剂=2 : I 2 : O. I 1，其中粘接剂是水溶性树脂，稀释剂是工业用水，涂层厚度O. 5-2mm。碱洗用碱液的配比为按重量比85 95 %的NaOH加上15 5 %的NaNO3混合后在熔融状态下使用；酸洗用酸液配比为按体积比HF HNO3 H2O = 5 10% 30 40% 余量，氢氟酸的质量分数为40%,硝酸的质量分数为65 68%。一种耐腐蚀的钛铌合金制备管材的方法，其特别之处在于，包括如下步骤(I)铸锭制备采用海绵钛和纯铌按照权利要求I的配比进行配料和压制电极块，电极块进行组合焊接制备一次电极，然后进行两次真空自耗电弧熔炼制备铸锭；(2)锻造制备棒坯采用快锻机对铸锭进行开坯和棒坯锻造，开坯加热前对铸锭表面进行涂层处理，锻造开坯温度为900 1100°C，保温2 5小时，锻造比2 5，终锻温度彡750°C，棒坯锻造温度为800 1000°C，保温I 3小时，锻造比2 5，终锻温度彡 700 V ；(3)管坯制备管坯制备采用挤压方法或斜轧穿孔方法，采用挤压法在挤压前对棒坯扒皮钻孔并进行表面涂层处理，挤压温度为700 850°C，保温I 3小时，斜轧法中管坯斜轧穿孔中频加热温度为750 950°C，保温10 30分钟；(4)表面处理对热加工管坯需进行酸洗和水洗，或者碱洗、酸洗和水洗去除表面涂层或表面氧化皮，再进行表面扒皮，内表面采用镗孔处理，镗孔量O. 2 I. 5mm ;(5)冷轧冷轧前采用真空热处理或者在表面处理后直接进行轧制，采用两辊冷轧开坯及至少两道次减径减壁轧制，最后一道次是多辊精轧出成品，管坯或半成品管内外表面均使用液体润滑剂进行润滑，轧制速度为10 80次/分钟，每一道次变形量为20% 70 %，总加工率为30 % 70 % ;(6)除油处理对于冷轧后进行真空热处理的管材需要进行除油处理，先进行超声波清洗除油或除油剂进行清洗，然后采用酸洗、水洗和烘干处理；(7)中间和成品热处理中间软化和成品热处理均采用真空退火热处理，退火温度为600 800°C，保温I 2小时，真空度不低于I X KT1Pa,经过中间退火的产品返回步骤(5)继续进行轧制，经过成品退火的产品直接成为产成品，或经过酸洗和水洗后成为产成品；碱洗用碱液的配比为按重量比85 95%的NaOH加上15 5%的NaNO3混合后在熔融状态下使用；酸洗用酸液配比为按体积比HF HNO3 H2O = 5 10% 30 40% 余量，氢氟酸的质量分数为40%,硝酸的质量分数为65 68%。步骤(5)中润滑剂采用石蜡或机油。其中涂层处理是指涂刷或喷涂玻璃粉浆料，具体配比为玻璃粉粘接剂稀释剂=2 : I 2 : O. I 1，其中粘接剂是水溶性树脂，稀释剂是工业用水，涂层厚度O. 5-2mm。本发明公开的Ti-(0. 8 6% )Nb合金管材以金属钛作为基体，添加少量的铌金 属，通过固溶强化方式提高金属铌的力学性能，其剪切强度和抗拉强度均高于纯钛，抗拉强度提高10 20%，并保持良好的塑性和成型性能，冷加工性能优异；通过添加铌进一步提高钛的耐蚀性能，扩大钛的耐蚀范围，是一种良好的易成形耐蚀材料。采用本发明方法制备的Ti-(0. 8 6% )Nb合金管材，虽然在钛的基础上添加了少量的铌，但可以提高钛的耐蚀性、导热性和强度，又不降低钛的塑性，仍然保持良好的冷成型性能，并且也没有太多增加钛的体积成本。所以，该合金管材可以作为一种比纯钛管材更高性价比的一种选择，可以应用在更为宽广的领域。 采用本发明方法制备的Ti- (O. I 6 % ) Nb合金板比钛板要强度高很多，但塑性比较接近。如果根据同等耐压条件计算，该种合金制备的板材可以比TAl钛板再薄一些，这样会进一步降低成本，同时提高换热器板材的工作效率。所以，可以说该合金板材是一种非常具有发展潜力的新型高性价比耐蚀换热器板材。
具体实施例方式本发明公开了一种耐腐蚀的钛铌合金，按重量百分比计组成为Nb为O. I 4. 9%, C ^ O. 08%, N ^ O. 03%, H ^ O. 012%, O ^ O. 12%, Fe ^ O. 1%，余量为 Ti。本发明还公开了一种耐腐蚀的钛铌合金制备板材的方法，具体是一种含NbO. I 4. 9%的钛合金管材及其制造方法具体工艺路线为海绵钛+纯铌一配料一制备电极一两次真空自耗电弧炉熔炼一扒皮一锻造一机加工一涂层一热轧一碱酸洗一热处理一修磨一冷轧一酸洗一热处理一精
整一成品。一种含NbO. I 4. 9% (具体如O. 5、I. 0,2. 5和4. 5% )的钛合金板材，按重量百分比计合金组成为Nb2. 5%，控制 C 彡 O. 05%, O. 03%, H ( O. 012%, O ( O. 10%,Fe ( O. 15%，其他元素单个杂质< O. 10%，其他元素杂质总和< O. 40%, Ti为余量；按上述工艺技术方案将以上组分的合金原料加工成的板坯及半成品板坯，并控制杂质元素
O. 05%,N ^ O. 03%,H ^ O. 012%,O ^ O. 10%,Fe ^ O. 15%，然后进行热轧、反复冷轧及热处理制备成品板材，冷轧板材规格范围为厚度O. 4 I. OX宽度300 1500XL mm ；详细工艺介绍如下(I)铸锭制备采用海绵钛和纯铌按照质量配比进行配料和压制电极块，电极块进行组合焊接制备一次电极，然后进行两次真空自耗电弧熔炼制备Φ300 900XLmm铸
,定;
(2)锻造制备板坯采用快锻机对铸锭进行开坯和板坯锻造，开坯加热前对铸锭表面进行涂层处理，锻造开坯温度为900 1100°C，保温2 5小时，锻造比2 10，终锻温度彡700°C，板坯锻造温度为750 1000°C，保温I 3小时，锻造比2 6，终锻温度彡650°C，板坯规格为厚度30 200X宽度300 1500XL mm，板坯锻造火次为I 4火次(如果一火次完成，板坯锻造工艺和开坯工艺是相同的)；(3)板坯热轧开坯或一火加热温度为800 900°C，保温I 3小时，总加工率70 90%，终轧温度彡650°C，2 4火次热轧加热温度为750 880°C，保温I 2小时，每火次总加工率60 80%，终锻温度彡6000C ；(4)表面处理对热加工板坯需进行碱洗(配比为85 95% NaOH+15 5NaN03，重量百分比)和酸洗(配比为HF HNO3 H2O = 5 10% 30 40% 余量，体积比)去除表面氧化皮，水洗清洁，再进行表面修磨，保证表面无肉眼可见的表面缺陷；(5)冷轧冷轧前可以采用真空热处理或在电阻炉中退火，也可以在表面处理后直接进行轧制，热轧坯料需要经过3 5次的冷轧最终加工至成品，两次冷轧之间必须进行除油处理和中间退火，成品轧制后进行成品退火处理。冷轧时必须严格控制道次加工率和总加工率，道次变形量为9% 25%，总加工率为35% 55% ;(6)除油处理对于冷轧后需要进行热处理的板材需要进行除油处理，先进行超声波清洗除油或除油剂进行清洗，然后采用酸洗、水洗和烘干处理；(7)中间和成品热处理中间软化和成品热处理均采用真空退火热处理，退火温度为600 850°C，保温I 3小时，真空度不低于I X KT1Pa,经过中间退火的产品可以继续进行轧制，经过成品退火的产品即可成为产成品，或经过酸洗、水洗后成为产成品。中间退火也可以采用电阻炉退火，但退火后应进行碱洗、酸洗和水洗。(8)该产品冷轧板材退火后的拉伸性能强塑性较好，抗拉强度为380 500MPa，规定非比例延伸强度320 450MPa，延伸率> 40%，晶粒细小，组织均匀，为完全再结晶的等轴组织,而且尺寸精度高，内外表面质量良好。前述步骤中提及的碱洗用碱液的配比为按重量比85 95%的NaOH加上15 5%的NaNO3混合后在熔融状态(例如400°C )下使用；酸洗用酸液配比为按体积比HF HNO3 H2O = 5 10% : 30 40% :余量，氢氟酸的质量分数为40%，硝酸的质量分数为65 68%。前述步骤中提及的涂层处理是指涂刷或喷涂玻璃粉浆料，按重量计具体配比为玻璃粉粘接剂稀释剂=2 : I 2 : O. I I，其中粘接剂是水溶性树脂，例如水溶性聚酰胺树脂或水溶性丙烯酸树脂，稀释剂是工业用水，涂层厚度O. 5-2mm。本发明与现有技术相比，具有如下优点I、具有优良的耐腐蚀性能该合金板材可以进一步提高钛的耐蚀性。在同样的条件下，Ti的腐蚀速率比Nb大一个数量级，铌的耐蚀性能远远高于金属钛。在Ti-Nb合金中，随着铌含量的增加,耐蚀性能也会增加，当铌含量增加到35-45%时，耐蚀性能和纯铌相当，当铌含量继续增加，耐蚀性能不会再增加，还有可能呈现下降趋势。所以在钛中即使添加O. I 4. 9%的铌也会进一步增加钛的耐蚀性能。2、在不太降低塑性的同时，具有一定的强化作用，强塑性综合指标好。纯钛板(一般为TAl)的退火后强度一般为250 320MPa，延伸率55 60%，杯突值不小于9. 5mm。该、产品冷轧板材退火后的拉伸性能强塑性综合指标好，抗拉强度为380 500MPa，规定非比例延伸强度320 450MPa，延伸率40 55%，杯突值不小于9. 5mm。3、金属显微组织好，比纯钛板晶粒细小，组织更均匀。本发明的合金板材由于在纯钛中添加了少量的铌，有利于细化晶粒，改善组织均匀性，使金属显微组织更优。具有良好的换热效率。由于添加了少量的铌元素，可以进一步改善了钛的导热性，以及固溶强化可以进一步使板材壁厚设计变薄，这样使得作为换热用板的换热效率会进一步得到提高。4、使用寿命长本发明的合金板材由于耐蚀性更好、显微组织更优，所以使用寿命会比纯钛板要长很多。本发明还公开了一种耐腐蚀的钛铌合金制备管材的方法，具体是一种含NbO. I 4. 9%的钛合金管材及其制造方法具体工艺路线为海绵钛+纯铌一配料一制备电极一两次真空自耗电弧炉熔炼一扒皮一锻造一钻孔一挤压一酸洗一热处理一扒皮一两棍冷轧一酸洗一热处理一矫直一多 辊冷轧一酸洗一热处理一矫直一成品。一种含NbO. I 4. 9% (具体如I. 0、2. 5和4. 5)的钛合金管材，按重量百分比计合金组成为:Nb4. 5%，控制 C 彡 O. 08%,O. 03%,H ^ O. 012%,O ^ O. 12%,Fe ^ O. 1%,Ti余量；按上述工艺技术方案将以上组分的合金原料加工成的管坯及半成品管坯，并控制杂质元素 C 彡 O. 08%, N ( O. 03%, H ( O. 012%, O 彡 O. 12%, Fe ( O. 1%，然后进行反复冷轧及真空热处理制备成品管材，冷轧管材规格为外径Φ3 140X壁厚O. 2 8mm(外径与壁厚之比必须大于5)；详细工艺介绍如下(I)铸锭制备采用海绵钛和纯铌按照质量配比进行配料和压制电极块，电极块进行组合焊接制备一次电极，然后进行两次真空自耗电弧熔炼制备Φ200 600XLmm铸锭；(2)锻造制备棒坯采用快锻机对铸锭进行开坯和棒坯锻造，开坯加热前对铸锭表面进行涂层处理，锻造开坯温度为900 1100°C，保温2 5小时，锻造比2 5，终锻温度彡750°C，棒坯锻造温度为800 1000°C，保温I 3小时，锻造比2 5，终锻温度彡700。(!',棒还规格为Φ60 300XLmm,棒还规格较大者也可以一火次锻成；(3)管坯制备管坯制备既可以采用挤压方法，也可以采用斜轧穿孔方法制备，挤压法可以制备外径Φ40 160 X壁厚5 18mm管还,但挤压前应对棒还扒皮钻孔并进行表面涂层处理(表面涂层是指对坯料表面涂覆一种既可以防氧化又可以起到润滑作用的涂料，比如一种玻璃润滑剂)，斜轧法可以制备外径Φ63 146 X壁厚6 15mm管还,挤压温度为700 850°C，保温I 3小时，斜轧穿孔中频加热温度为750 950°C，保温10 30分钟；(4)表面处理对热加工管坯需进行酸洗(配比为HF HNO3 H2O = 5 10 30 40 余量，体积比)、水洗(或碱洗(85 95%的NaOH加上15 5%的NaNO3)、酸洗和水洗)去除表面涂层或表面氧化皮，再进行表面扒皮，内表面可以采用镗孔处理(镗孔量O. 2 I. 5mm)或在冷轧第一道次后进行；(5)冷轧冷轧前可以采用真空热处理，也可以在表面处理后直接进行轧制，一般是两辊冷轧开坯及多道次(> D减径减壁轧制，最后一道次是多辊精轧出成品，轧制道次一般最少两道，小规格管材(外径Φ3 8mm)轧制道次超过10道次，管坯或半成品管内外表面均使用液体润滑剂(石蜡和机油等)进行润滑，轧制速度为10 80次/分钟，每一道次变形量为20 % 70 %，总加工率为30 % 70 % ;(6)除油处理对于冷轧后需要进行真空热处理的管材需要进行除油处理，先进行超声波清洗除油或除油剂进行清洗，然后采用酸洗、水洗和烘干处理；(7)中间和成品热处理中间软化和成品热处理均采用真空退火热处理，退火温度为600 800°C，保温I 2小时，真空度不低于I X KT1Pa,经过中间退火的产品可以继续进行轧制，经过成品退火的产品即可成为产成品，或经过酸洗、水洗后成为产成品；(8)该产品冷轧管材退火后的拉伸性能强塑性较好，抗拉强度为400 550MPa，规定非比例延伸强度320 480MPa，延伸率> 25%，晶粒细小，组织均匀，为完全再结晶的等轴组织,而且尺寸精度高，内外表面质量良好。前述步骤中提及的碱洗用碱液的配比为按重量比85 95%的NaOH加上15 5%的NaNO3混合后在熔融状态(例如400°C )下使用；酸洗用酸液配比为按体积比HF HNO3 H2O = 5 10% : 30 40% :余量，氢氟酸的质量分数为40%，硝酸的质量分数为65 68%。前述步骤中提及的涂层处理是指涂刷或喷涂玻璃粉浆料，按重量计具体配比为玻璃粉粘接剂稀释剂=2 : I 2 : O. I I，其中粘接剂是水溶性树脂，例如水溶性聚酰胺树脂或水溶性丙烯酸树脂，稀释剂是工业用水，涂层厚度O. 5-2mm。本发明制备的管材与现有技术相比，具有如下优点I、具有优良的耐腐蚀性能该合金管材可以进一步提高钛的耐蚀性。在同样的条件下，Ti的腐蚀速率比Nb大一个数量级，铌的耐蚀性能远远高于金属钛。在Ti-Nb合金中，随着铌含量的增加,耐蚀性能也会增加，当铌含量增加到35-45%时，耐蚀性能和纯铌相当，当铌含量继续增加，耐蚀性能不会再增加，还有可能呈现下降趋势。所以在钛中即使添加O. I 4. 9%的铌也会进一步增加钛的耐蚀性能。2、在不降低塑性的同时，具有一定的强化作用，强塑性综合指标好。纯钛管(一般为TA2)的退火后强度一般为380 500MPa，延伸率25 40%。该产品冷轧管材退火后的拉伸性能强塑性综合指标好，抗拉强度为400 550MPa，规定非比例延伸强度320 480MPa，延伸率25 45%。3、金属显微组织好，比纯钛管晶粒细小，组织更均匀。本发明的合金管材由于在纯钛中添加了少量的铌，有利于细化晶粒，改善组织均匀性，使金属显微组织更优。4、具有良好的换热效率。由于添加了少量的铌元素，可以进一步改善了钛的导热性，以及固溶强化可以进一步使管材壁厚设计变薄，这样使得作为换热用管的换热效率会进一步得到提闻。5、使用寿命长本发明的合金管材由于耐蚀性更好、显微组织更优，所以使用寿命会比纯钛管要长很多。
权利要求
1.一种耐腐蚀的钛铌合金，其特征在于，按重量百分比计组成为Nb为0. 1 4. 9%，C ≤0. 08%, N≤ 0. 03%, H ≤ 0. 012%, O≤ 0. 12%, Fe ≤ 0. 1%，余量为 Ti。
2.一种耐腐蚀的钛铌合金制备板材的方法，其特征在于，包括如下步骤 (1)铸锭制备采用海绵钛和纯铌按照权利要求I的配比进行配料和压制电极块，电极块进行组合焊接制备一次电极，然后进行两次真空自耗电弧熔炼制备出铸锭； (2)锻造制备板坯采用快锻机对铸锭进行开坯和板坯锻造，开坯加热前对铸锭表面进行涂层处理，锻造开坯温度为900 1100°C，保温2 5小时，锻造比2 10，终锻温度≥700 V，板坯锻造温度为750 1000°C，保温I 3小时，锻造比2 6，终锻温度≥650°C，板还规格为厚度30 200mm,板还锻造火次为I 4火次； (3)板坯热轧开坯或I火加热温度为800 900°C，保温I 3小时，总加工率70 90%，终轧温度≥650°C ;当2 4火次热轧加热温度为750 880°C，保温I 2小时，每火次总加工率60 80%，终轧温度≥6000C ； (4)表面处理对热加工板坯需进行碱洗和酸洗去除表面氧化皮，然后水洗清洁，再进行表面修磨以保证表面无肉眼可见的表面缺陷； (5)冷轧冷轧前采用真空热处理或在电阻炉中退火，温度为550 700°C，保温I 2小时，或者在表面处理后直接进行轧制，热轧坯料经过3 5次的冷轧最终加工至成品，两次冷轧之间进行除油处理和中间退火，成品轧制后进行成品退火处理，并且冷轧时道次变形量为9% 25%，总加工率为35% 55%。
3.如权利要求2所述的一种耐腐蚀的钛铌合金制备板材的方法，其特征在于步骤(5)中除油处理是指对于冷轧后进行热处理的板材需要进行除油处理，具体先进行超声波清洗除油或用除油剂进行清洗，然后经过酸洗、水洗和烘干处理。
4.如权利要求3所述的一种耐腐蚀的钛铌合金制备板材的方法，其特征在于步骤(5)中的中间退火和成品退火均采用真空退火热处理，退火温度为600 850°C，保温I 3小时，真空度不低于I X KT1Pa,经过成品退火的产品直接成为产成品，或再经过酸洗、水洗后成为产成品。
5.如权利要求4所述的一种耐腐蚀的钛铌合金制备板材的方法，其特征在于其中中间退火采用电阻炉退火，退火后进行碱洗、酸洗和水洗；涂层处理是指涂刷或喷涂玻璃粉浆料，按重量计具体配比为玻璃粉粘接剂稀释剂=2 : I 2 : 0. I 1，其中粘接剂是水溶性树脂，稀释剂是工业用水，涂层厚度0. 5-2mm。
6.如权利要求2至5中任意一项所述的一种耐腐蚀的钛铌合金制备板材的方法，其特征在于碱洗用碱液的配比为按重量比85 95%的NaOH加上15 5%的NaNO3混合后在熔融状态下使用；酸洗用酸液配比为按体积比HF HNO3 H2O = 5 10% 30 40% 余量，氢氟酸的质量分数为40%,硝酸的质量分数为65 68%。
7.一种耐腐蚀的钛铌合金制备管材的方法，其特征在于，包括如下步骤 (1)铸锭制备采用海绵钛和纯铌按照权利要求I的配比进行配料和压制电极块，电极块进行组合焊接制备一次电极，然后进行两次真空自耗电弧熔炼制备铸锭； (2)锻造制备棒坯采用快锻机对铸锭进行开坯和棒坯锻造，开坯加热前对铸锭表面进行涂层处理，锻造开坯温度为900 1100°C，保温2 5小时，锻造比2 5，终锻温度^ 750°C,棒坯锻造温度为800 1000°C，保温I 3小时，锻造比2 5，终锻温度彡700°C ；(3)管坯制备管坯制备采用挤压方法或斜轧穿孔方法，采用挤压法在挤压前对棒坯扒皮钻孔并进行表面涂层处理，挤压温度为700 850°C，保温I 3小时，斜轧法中管坯斜轧穿孔中频加热温度为750 950°C，保温10 30分钟； (4)表面处理对热加工管坯需进行酸洗和水洗，或者碱洗、酸洗和水洗去除表面涂层或表面氧化皮，再进行表面扒皮，内表面采用镗孔处理，镗孔量0. 2 I. 5mm ; (5)冷轧冷轧前采用真空热处理或者在表面处理后直接进行轧制，采用两辊冷轧开坯及至少两道次减径减壁轧制，最后一道次是多辊精轧出成品，管坯或半成品管内外表面均使用液体润滑剂进行润滑，轧制速度为10 80次/分钟，每一道次变形量为20% 、70 %，总加工率为30 % 70 % ; (6)除油处理对于冷轧后进行真空热处理的管材需要进行除油处理，先进行超声波清洗除油或除油剂进行清洗，然后采用酸洗、水洗和烘干处理； (7)中间和成品热处理中间软化和成品热处理均采用真空退火热处理，退火温度为600 800°C，保温I 2小时，真空度不低于IX KT1Pa,经过中间退火的产品返回步骤(5)继续进行轧制，经过成品退火的产品直接成为产成品，或经过酸洗和水洗后成为产成品。
8.如权利要求7所述的一种耐腐蚀的钛铌合金制备管材的方法，其特征在于碱洗用碱液的配比为按重量比85 95%的NaOH加上15 5%的NaNO3混合后在熔融状态下使用；酸洗用酸液配比为按体积比HF HNO3 H2O = 5 10% 30 40% 余量，氢氟酸的质量分数为40%，硝酸的质量分数为65 68%。
9.如权利要求7所述的一种耐腐蚀的钛铌合金制备管材的方法，其特征在于步骤(5)中润滑剂采用石蜡或机油。
10.如权利要求7所述的一种耐腐蚀的钛铌合金制备管材的方法，其特征在于其中涂层处理是指涂刷或喷涂玻璃粉浆料，按重量计具体配比为玻璃粉粘接剂稀释剂=、2 I 2 0. I I，其中粘接剂是水溶性树脂，稀释剂是工业用水，涂层厚度0. 5-2mm。
全文摘要
本发明涉及一种耐腐蚀的钛铌合金以及由其制备板材和管材的方法，其特点是，按重量百分比计组成为Nb为0.1～4.9％，C≤0.08％，N≤0.03％，H≤0.012％，O≤0.12％，Fe≤0.1％，余量为Ti。本发明公开的Ti-(0.8～6％)Nb合金管材以金属钛作为基体，添加少量的铌金属，通过固溶强化方式提高金属铌的力学性能，其剪切强度和抗拉强度均高于纯钛，抗拉强度提高10～20％，并保持良好的塑性和成型性能，冷加工性能优异；通过添加铌进一步提高钛的耐蚀性能，扩大钛的耐蚀范围，是一种良好的易成形耐蚀材料。
文档编号C22C14/00GK102703757SQ201210155248
公开日2012年10月3日 申请日期2012年5月18日 优先权日2012年5月18日
发明者任丽萍, 刘守田, 刘彦昌, 朱宝辉, 王培军, 王益, 袁红军 申请人:宁夏东方钽业股份有限公司