一种β钛合金产品锻造方法与流程

文档序号:13505856阅读:175来源:国知局

本发明涉及合金锻造技术领域,尤其是一种β钛合金产品锻造方法。



背景技术:

β钛合金,退火空冷至室温几乎全为β相的钛合金,β钛合金的主要优点是具有很好的冷乳和冷成形性能,冷轧变形量可达90%以上。可在室温下成形中等复杂的钣金零件,并可冷加工铆钉和螺栓。通过时效处理,强度通常能够达到1000mpa以上,具有优良的焊接性能和耐腐蚀性能。

β钛合金的锻造温度通常选择在相变温度以上30-50℃,目的是避免高温下的晶粒快速长大,晶粒快速长大严重影响β钛合金产品的强度和塑性。由于β钛合金强度高,在相变点温度附近进行锻造对设备能力要求比较高,同时为了避免开裂,单火次总变形量也较小,从而大大增加了锻造工序,降低了β钛合金产品的锻造加工效率。



技术实现要素:

发明所要解决的技术问题是提供一种工序少、锻造效率高的β钛合金产品锻造方法。

本发明解决其技术问题所采用的一种β钛合金产品锻造方法,包括如下步骤:

a、将β钛合金圆柱形坯放入加热炉中进行加热,加热炉的加热温度比该β钛合金圆柱形坯的相变点温度高350-400℃;

b、步骤a中的β钛合金圆柱形坯加热时间到后,β钛合金圆柱形坯立即出炉,将β钛合金圆柱形坯进行锻造,得到一火锻造板坯,停止锻造的温度比该β钛合金圆柱形坯的相变点温度高100-150℃,一火锻造板坯与β钛合金圆柱形坯相比,在厚度方向的变形量至少为60%;

c、将一火锻造板坯冷却至室温;

d、将冷却后的一火锻造板坯放入加热炉中进行二次加热,加热炉的二次加热温度比该β钛合金圆柱形坯的相变点温度高100-150℃;

e、步骤d中一火锻造板坯加热时间到后,一火锻造板坯立即出炉,将一火锻造板坯进行锻造,得到二火锻造板坯;

f、将二火锻造板坯放入加热炉中进行三次加热,加热炉的三次加热温度比该β钛合金圆柱形坯的相变点温度高50-100℃;

g、步骤f中加热时间到后,二火锻造板坯立即出炉,将二火锻造板坯进行锻造,得到三火锻造板坯;

h、重复步骤f、步骤g,直至得到β钛合金产品。

进一步的是,在步骤a中,加热时间为β钛合金圆柱形坯直径的0.4-0.6倍,加热时间的单位为min。

进一步的是,在步骤c中,将一火锻造板坯通过水冷冷却至室温。

进一步的是,在步骤d中,加热时间为一火锻造板坯厚度的0.5-0.7倍,加热时间的单位为min。

进一步的是,在步骤f中,加热时间为二火锻造板坯厚度的0.5-0.7倍,加热时间的单位为min。

本发明的有益效果是:首先将β钛合金圆柱形坯放入加热炉中进行加热,加热炉的加热温度比该β钛合金圆柱形坯的相变点温度高350-400℃,β钛合金圆柱形坯立即出炉,将β钛合金圆柱形坯进行锻造,得到一火锻造板坯,一火锻造板坯与β钛合金圆柱形坯相比,在厚度方向的变形量至少为60%,使得一火锻造板坯中含有大量的一种针状畸变的β等轴组织,在大量实践和实践中得出,该针状畸变的β等轴组织能够在高温加热过程中,吸收大量能量才缓慢发生分解,有效地抑制了原始晶粒尺寸的长大,使得一火锻造板坯在高温条件(相变点温度以上100-300℃)下,原始晶粒尺寸仍然不会发生急剧长大,从而保证了锻造出β钛合金产品的强度和塑性,使β钛合金产品能够在高温下进行锻造,显著提高了单火次的坯件变形量,减少了β钛合金产品锻造的工序,提高了β钛合金产品的锻造效率。

附图说明

图1是一种一火锻造板坯的晶相示意图;

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

本发明一种β钛合金产品锻造方法,包括如下步骤:

a、将β钛合金圆柱形坯放入加热炉中进行加热,加热炉的加热温度比该β钛合金圆柱形坯的相变点温度高350-400℃,加热时间为β钛合金圆柱形坯直径的0.4-0.6倍,加热时间的单位为min;

b、步骤a中的β钛合金圆柱形坯加热时间到后,β钛合金圆柱形坯立即出炉,将β钛合金圆柱形坯进行锻造,得到一火锻造板坯,停止锻造的温度比该β钛合金圆柱形坯的相变点温度高100-150℃,一火锻造板坯与β钛合金圆柱形坯相比,在厚度方向的变形量至少为60%,也即是在厚度方向,一火锻造板坯的尺寸小于β钛合金圆柱形坯尺寸的40%,通过大量实践和试验中得出,一火锻造板坯与β钛合金圆柱形坯相比,变形量越大,一火锻造板坯含有的针状畸变的β等轴组织的数量越多,越有利于对一火锻造板坯进行锻造;

c、将一火锻造板坯冷却通过水冷冷却至室温,通过水冷一可以提高冷却的效率,二可以加固一火锻造板坯;

d、将冷却后的一火锻造板坯放入加热炉中进行二次加热,加热炉的二次加热温度比该β钛合金圆柱形坯的相变点温度高100-150℃,加热时间为一火锻造板坯厚度的0.5-0.7倍,加热时间的单位为min;

e、步骤d中一火锻造板坯加热时间到后,一火锻造板坯立即出炉,将一火锻造板坯进行锻造,得到二火锻造板坯;

f、将二火锻造板坯放入加热炉中进行三次加热,加热炉的三次加热温度比该β钛合金圆柱形坯的相变点温度高50-100℃,加热时间为二火锻造板坯厚度的0.5-0.7倍,加热时间的单位为min;

g、步骤f中加热时间到后,二火锻造板坯立即出炉,将二火锻造板坯进行锻造,得到三火锻造板坯;

h、重复步骤f、步骤g,直至得到β钛合金产品。

首先将β钛合金圆柱形坯放入加热炉中进行加热,加热炉的加热温度比该β钛合金圆柱形坯的相变点温度高350-400℃,β钛合金圆柱形坯立即出炉,将β钛合金圆柱形坯进行锻造,得到一火锻造板坯,一火锻造板坯与β钛合金圆柱形坯相比,在厚度方向的变形量至少为60%,如图1所示,使得一火锻造板坯中含有大量的一种针状畸变的β等轴组织,在大量实践和实践中得出,该针状畸变的β等轴组织能够在高温加热过程中,吸收大量能量才缓慢发生分解,有效地抑制了原始晶粒尺寸的长大,使得一火锻造板坯在高温条件(相变点温度以上100-300℃)下,原始晶粒尺寸仍然不会发生急剧长大,从而保证了锻造出β钛合金产品的强度和塑性,使β钛合金产品能够在高温下进行锻造,显著提高了单火次的坯件变形量,减少了β钛合金产品锻造的工序,一般的β钛合金产品锻造在3-4次加热工序即可,相对比以前的至少6次来说,可显著提高了β钛合金产品的锻造效率。

实施例1

a、将一种β钛合金圆柱形坯(tb5)放入加热炉中进行加热,该β钛合金圆柱形坯的直径990mm,相变点温度为745℃,加热炉的加热温度为1095℃,加热时间为396min;

b、步骤a中的β钛合金圆柱形坯加热时间到后,β钛合金圆柱形坯立即出炉,将β钛合金圆柱形坯进行锻造,得到一火锻造板坯,停止锻造的温度比该β钛合金圆柱形坯的相变点温度高100℃,一火锻造板坯与β钛合金圆柱形坯相比,在厚度方向的变形量为65%,也即是一火锻造板坯的厚度为346mm;

c、将一火锻造板坯冷却通过水冷冷却至室温;

d、将冷却后的一火锻造板坯放入加热炉中进行二次加热,加热炉的二次加热温度为895℃,加热时间为173min;

e、步骤d中一火锻造板坯加热时间到后,一火锻造板坯立即出炉,将一火锻造板坯进行锻造,得到二火锻造板坯,二火锻造板坯的厚度为220mm;

f、将二火锻造板坯放入加热炉中进行三次加热,加热炉的三次加热温度为795℃,加热时间为78min;

g、步骤f中加热时间到后,二火锻造板坯立即出炉,将二火锻造板坯进行锻造,得到β钛合金产品,该β钛合金产品的厚度为140mm。

将一个直径为990mm的β钛合金圆柱形坯锻造加工成厚度为140mm的β钛合金产品,只需要锻造三次,显著减少了锻造的工序,提高了锻造效率。

实施例2

a、将一种β钛合金圆柱形坯(tb22)放入加热炉中进行加热,该β钛合金圆柱形坯的直径1000mm,相变点温度为758℃,加热炉的加热温度为1158℃,加热时间为600min;

b、步骤a中的β钛合金圆柱形坯加热时间到后,β钛合金圆柱形坯立即出炉,将β钛合金圆柱形坯进行锻造,得到一火锻造板坯,停止锻造的温度比该β钛合金圆柱形坯的相变点温度高150℃,一火锻造板坯与β钛合金圆柱形坯相比,在厚度方向的变形量为60%,也即是一火锻造板坯的厚度为400mm

c、将一火锻造板坯冷却通过水冷冷却至室温;

d、将冷却后的一火锻造板坯放入加热炉中进行二次加热,加热炉的二次加热温度为908℃,加热时间为280min;

e、步骤d中一火锻造板坯加热时间到后,一火锻造板坯立即出炉,将一火锻造板坯进行锻造,得到二火锻造板坯,二火锻造板坯的厚度为280mm;

f、将二火锻造板坯放入加热炉中进行三次加热,加热炉的三次加热温度为858℃,加热时间为168min;

g、步骤f中加热时间到后,二火锻造板坯立即出炉,将二火锻造板坯进行锻造,得到三火锻造板坯,三火锻造板坯的厚度为200mm;

h、将三火锻造板坯放入加热炉中进行四次加热,加热炉的三次加热温度为878℃,加热时间为120min;

i、步骤好h中加热时间到后,三火锻造板坯立即出炉,将三火锻造板坯进行锻造,得到β钛合金产品,该β钛合金产品的厚度为120mm。

将一个直径为1000mm的β钛合金圆柱形坯锻造加工成厚度为120mm的β钛合金产品,只需要锻造四次,显著减少了锻造的工序,提高了锻造效率。

当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1