专利名称：一种tc18钛合金大规格棒材加工方法
技术领域：
本发明涉及钛及钛合金加工领域，尤其涉及ー种TC18钛合金大规格棒材加工方法。
背景技术：
钛合金具有比強度高、抗腐蚀能力强、高温性能优良等特点，是航空、航天、国防等领域的重要材料。TC18钛合金是ー种高合金化的两相合金，其名义化学成分为Ti-5Al-5Mo-5V-lCr-lFe。该合金退火后的强度与TC4、TC6等合金固溶时效状态下的强度相当，在IOSOMPa以上，是退火状态下强度最高的钛合金。TC18钛合金既可用于制造在350°C 400°C下长期工作的机身、机翼受カ件及操作系统等的紧固件，也可用于制造工作温度不高于350°C的发动机的风扇盘和叶片等。随着航空航天工业的发展，为了提高飞机的安全可靠性、延长使用寿命，飞机设计的趋势是减少焊接、承力件需采用大型锻件和大型整体锻件。为满足大型锻件和大型整体锻件的研制、生产，需要使用高质量、大规格合金棒材。目前国内エ业化生产的TC18棒材直径小于①300mm，很难满足国内外航空、航天等领域的需求。
发明内容
针对上述技术的不足，本发明的目的是提供ー种能够获得良好高低倍组织及性能的TC18钛合金大规格棒材的加工方法。本发明的技术方案是ー种TC18钛合金大规格棒材加工方法，其具体步骤如下
(1)、采用电炉将①520mm 760mm规格的TC18铸锭加热到1100°C保温，在45丽快锻机上开坯后，在P转变温度以上进行2 3火次镦拔锻造，终锻温度不低于800°C ；
(2)、采用电炉将步骤(I)完成的锻坯加热到P转变温度以下30 50°C加热，在a+3两相区进行2 5火次镦拔锻造，终锻温度不低于700°C ；
(3)、采用电炉将步骤(2)完成的锻坯在P转变温度以上及a+0两相区进行“高+低”锻造，循环2 3次，终锻温度不低于700°C ；
(4)、采用电炉将步骤(3)完成的锻坯在P转变温度以下20 30°C锻造2 4火次至成品，终锻温度不低于700°C。所述步骤(2)中，a+3两相区多火次锻造，其中I 2火次采用换向镦拔锻造。所述步骤(3)中，每火次结束时，将四方锻坯锻造成八方锻坯。所述步骤(3)中，最后ー个P转变温度以上锻造时，采用锻后水冷处理。本发明的优点是本发明提出的ー种TC18大规格棒材锻造加工方法，采用大吨位快锻机对大规格铸锭进行整体锻造，可以制得直径大于300mm、长度2000mm以上的棒材；カロエ过程中精确选择合适的加热温度、严格控制压下量和进料量、并保证坯料每火次的变形量大于50%;同时在锻造过程中采用换向镦拔锻造，促进金属在横向充分变形，提高大规格棒材锻透性，并对锻坯采用一次水淬处理，使组织更均匀，既保证产品强度的要求，又能得、到良好的断裂韧性值，从而能获得综合性能良好的大规格棒材；与目前现有的简单反复镦拔锻造技术相比，可以有效减少组织不均匀造成杂波超标的问题。
具体实施例方式下面的实施例可更详细地说明本发明，但不以任何形式限制本发明。实施例I :(1)、采用电炉将￠520111111规格的TC18铸锭加热到11001保温，在45丽快锻机上开坯后，在P转变温度以上进行2火次镦拔锻造，终锻温度不低于800°C ；
(2)、采用电炉将步骤(I)完成的锻坯加热到P转变温度以下30°C加热，在ci+0两相区进行3火次镦拔锻造，其中I火采用换向镦拔锻造，终锻温度不低于700°C ；
(3)、采用电炉将步骤(2)完成的锻坯在P转变温度以上及a+0两相区进行“高+低” 锻造，循环2次；每火次结束时，将四方锻坯锻造成八方锻坯，最后一个3转变温度以上锻造时，采用锻后水冷处理，终锻温度不低于700°C ；
(4)、采用电炉将步骤(3)完成的锻坯在P转变温度以下20°C锻造2火次至成品，终锻温度不低于700°C。实施例2 : (I)、采用电炉将￠760111111规格的TC18铸锭加热到11001保温，在45丽快锻机上开坯后，在P转变温度以上进行3火次镦拔锻造，终锻温度不低于800°C ；
(2)、采用电炉将步骤(I)完成的锻坯加热到P转变温度以下50°C加热，在a+0两相区进行5火次镦拔锻造，其中2火采用换向镦拔锻造，终锻温度不低于700°C ；
(3)、采用电炉将步骤(2)完成的锻坯在P转变温度以上及a+0两相区进行“高+低”锻造，循环3次；每火次结束时，将四方锻坯锻造成八方锻坯，最后一个3转变温度以上锻造时，采用锻后水冷处理，终锻温度不低于700°C ；
(4)、采用电炉将步骤(3)完成的锻坯在P转变温度以下30°C锻造4火次至成品，终锻温度不低于700°C。
权利要求
1.一种TC18钛合金大规格棒材加工方法，其特征在于，具体步骤如下 (1)、采用电炉将￠520111111 760mm规格的TC18铸锭加热到1100°C保温，在45丽快锻机上开坯后，在P转变温度以上进行2 3火次镦拔锻造，终锻温度不低于800°C ； (2)、采用电炉将步骤(I)完成的锻坯加热到P转变温度以下30 50°C加热，在a+3两相区进行2 5火次镦拔锻造，终锻温度不低于700°C ； (3)、采用电炉将步骤(2)完成的锻坯在P转变温度以上及a+0两相区进行“高+低”锻造，循环2 3次，终锻温度不低于700°C ； (4)、采用电炉将步骤(3)完成的锻坯在P转变温度以下20 30°C锻造2 4火次至成品，终锻温度不低于700°C。
2.根据权利要求I所述的一种TC18钛合金大规格棒材加工方法，其特征在于，所述步骤(2)中，a+P两相区多火次锻造，其中I 2火次采用换向镦拔锻造。
3.根据权利要求I所述的一种TC18钛合金大规格棒材加工方法，其特征在于，所述步骤(3)中，每火次结束时，将四方锻坯锻造成八方锻坯。
4.根据权利要求I所述的一种TC18钛合金大规格棒材加工方法，其特征在于，所述步骤(3)中，最后一个P转变温度以上锻造时，采用锻后水冷处理。
全文摘要
一种TC18钛合金大规格棒材加工方法，采用电炉将铸锭加热到1100℃保温，在45MN快锻机上开坯后，在β转变温度以上进行2～3火次镦拔锻造；随后到β转变温度以下30～50℃加热，在α+β两相区进行2～5火次镦拔锻造；然后将锻坯在β转变温度以上及α+β两相区进行“高+低”锻造，循环2～3次；最后在β转变温度以下20～30℃锻造2～4火次至成品。本发明可以制得直径大于300mm、长度2000mm以上的棒材；在锻造过程中采用换向镦拔锻造，提高大规格棒材锻透性，并对锻坯采用一次水淬处理，使组织更均匀，既保证产品强度的要求，又能得到良好的断裂韧性值；可以有效减少组织不均匀造成杂波超标的问题。
文档编号B21J5/00GK102641978SQ20121015292
公开日2012年8月22日 申请日期2012年5月17日 优先权日2012年5月17日
发明者彭晖, 李卫, 陆威 申请人:湖南金天钛业科技有限公司