一种tc11钛合金无缝管及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种TC11钛合金无缝管及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 随着科学技术的发展，各行各业对钛合金无缝管的要求越来越高，因此，能够生产 出高品质线材产品，同时又能提高成材率和降低成本的钛合金无缝管的制备方法具有长远 的市场前景。
[0003] 钛合金无缝管，特别是TC11无缝管，主要应用于航空航天领域，众所周知，航空航 天领域对金属产品的质量要求非常的严格，对钛合金无缝管的产品的质量要求也是一样。 现有的钛合金无缝管一般是采用钛合金棒进行钻孔后再进行机加工而制成，其管材长度受 加工工具影响非常大，且生产效率和成材率低；而在钛合金无缝管的挤压生产工艺发展尚 不成熟，特别是采用包铜套的挤压方式，非常不利于工业化生产。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于克服现有的TC11钛合金无缝管生产方法中存在的成材率低、 成本高等问题，提供一种成材率高且成本低的TC11钛合金无缝管的制备方法，并且通过该 方法能够获得长度较长的且表面性能优良、显微组织良好的TC11钛合金无缝管。
[0005] 本发明的发明人经过深入的研究发现，通过配合在特定的加热温度下对TC11钛 合金进行加热处理，并采用耐受900-1000°C温度的所述玻璃润滑剂A和稍低温度的玻璃润 滑剂B，能够在无需采用包铜套的挤压方式下，低成本地获得长度较长的钛合金无缝管，且 生产效率高、成本低、工序简化的优点，从而完成了本发明。
[0006] 也即，本发明提供了一种TC11钛合金无缝管的制备方法，其中，该方法包括：
[0007] (1)对TC11钛合金棒的进行通孔；
[0008] (2)在所述TC11钛合金棒的表面涂上防氧化剂后在950-1030°C下进行加热处 理；
[0009] (3)将加热处理后的TC11钛合金棒的表面涂布上玻璃润滑剂A，在其孔内涂布上 玻璃润滑剂B，然后对钛合金棒进行挤压；
[0010] 所述玻璃润滑剂A为耐受900-1000 °C温度的玻璃润滑剂；所述玻璃润滑剂B为耐 受900-1050°C温度的玻璃润滑剂
[0011] 本发明还提供了一种由上述方法得到的TC11钛合金无缝管。
[0012] 通过本发明的钛合金无缝管的制备方法，可以在无需采用包铜套的挤压方式下， 低成本地获得长度较长的钛合金无缝管，且显微组织、表面质量和力学性能优良。
[0013] 本发明的其它特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予以详细说明。
【附图说明】
[0014] 附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具 体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
[0015] 图1是本发明实施例1制备的TC11无缝管的显微组织照片。
[0016] 图2是本发明实施例2制备的TC11无缝管的显微组织照片。
[0017] 图3是本发明实施例3制备的TC11无缝管的显微组织照片。
[0018] 图4是本发明实施例4制备的TC11无缝管的显微组织照片。
[0019] 图5是本发明实施例5制备的TC11无缝管的显微组织照片。
[0020] 图6是本发明对比例1制备的TC4无缝管的显微组织照片。
[0021] 图7是本发明对比例2制备的TC11无缝管的显微组织照片。
[0022] 图8是本发明对比例3制备的TC11无缝管的显微组织照片。
[0023] 图9是本发明对比例4制备的TC11无缝管的显微组织照片。
【具体实施方式】
[0024] 以下对本发明的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体 实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
[0025] 在本发明中，玻璃润滑剂的"耐受温度"是指玻璃润滑剂是适用温度的上限温度。 本发明中的"玻璃润滑剂B为耐受温度比所述玻璃润滑剂A低20-30°C的玻璃润滑剂"是指 玻璃润滑剂B采用的是比玻璃润滑剂A更低的适用温度上限的玻璃润滑剂。
[0026] 本发明提供一种TC11钛合金无缝管的制备方法，其中，该方法包括：
[0027] (1)对TC11钛合金棒的进行通孔；
[0028] (2)在所述TC11钛合金棒的表面涂上防氧化剂后在950-1030°C下进行加热处 理；
[0029] (3)将加热处理后的TC11钛合金棒的表面涂布上玻璃润滑剂A，在其孔内涂布上 玻璃润滑剂B，然后对钛合金棒进行挤压；
[0030] 所述玻璃润滑剂A为耐受900-1000°C温度的玻璃润滑剂；所述玻璃润滑剂B为耐 受900-1050°C温度的玻璃润滑剂
[0031] 在本发明中，所述TC11钛合金棒可以为本领域常规的TC11钛合金棒，例如可以是 购自攀长钢钛业分公司等的TC11钛合金棒。然而，为了获得表面质量更为优良的钛合金 管，优选情况下，所述TC11钛合金棒的表面粗糙度Ra< 6. 3μm，更优选Ra为3. 2-6. 3μm。
[0032] 在本发明中，可以采用本领域常规的降低钛合金棒的表面粗糙度的方法对所述钛 合金棒进行处理，以使得所述钛合金棒的表面粗糙度Ra< 6. 3μm。作为降低钛合金棒的表 面粗糙度的方法，例如可以在所述钛合金棒进行表面光刀。
[0033] 特别是为了获得表面质量更为优良的TC11钛合金无缝管的情况下，更是要保持 TC11钛合金棒表面光滑，如果步骤（1)的通孔步骤造成了TC11钛合金棒表面略有粗糙不符 合要求的话，也可以通过常规的表面光刀技术将其表面处理光滑。
[0034] 根据本发明的TC11钛合金无缝管的制备方法，所述TC11钛合金棒的规格可以根 据挤压机的规格和所需无缝管的尺寸适当地进行选择，例如可以采用直径为200-350mm钛 合金棒，为了方便加工，例如可以在钻孔前或钻孔后，锯切为300-500mm长的棒材。
[0035] 此外，在本发明的方法中，对钛合金棒的通孔也没有任何限定，可以采用本领域常 规的通孔方法进行，例如可以从所述TC11钛合金棒的一个端面到另一个端面形成内径为 80-130mm的孔。
[0036] 在本发明中，对所述TC11钛合金棒进行通孔以获得中空的可以适于挤压成型的 钛合金中空棒，这样的孔的深度一般为所采用的棒材的长度。
[0037] 根据本发明，为了防止所述TC11钛合金棒在加工过程中表面大量氧化，从而导致 其表面质量降低，需要在所述TC11钛合金棒的表面涂上防氧化剂。本发明对所述防氧化剂 并没有特别的限定，只要能够使得所述TC11钛合金棒的表面不会大量被氧化即可。特别是 为了配合后续的热处理，本发明优选选用热涂型防氧化剂，例如可以为购自北京天力创玻 璃科技开发有限公司的T-ι型号或NG-1型号的热涂粉末防氧化剂等。
[0038] 优选的情况下，该方法还包括：在向所述TC11钛合金棒的表面涂上防氧化剂之 前，先将所述TC11钛合金棒加热至50-200°C，更优选加热至100-160°C。当在向所述TC11 钛合金棒的表面涂抹防氧化剂之前，先将所述TC11钛合金棒料进行加热，可以使得防氧化 剂更好地附着到所述TC11钛合金棒料上，有利于形成致密的防氧化剂涂层，从而更好地防 止所述TC11钛合金棒的表面在加工过程中的大量氧化，而更好地提高所形成的TC11钛合 金管的表面质量。
[0039] 根据本发明，对所述防氧化剂的用量并没有特别的限定，只要能够使得在所述 TC11钛合金棒的表面上所形成的防氧化剂涂层良好地保护所述TC11钛合金棒的表面不被 大量氧化即可，优选情况下，所述TC11钛合金棒的表面上涂有的防氧化剂的量为5-20g/ cm2,更优选为 5-10g/cm2。
[0040] 根据本发明，将所述TC11钛合金棒的表面上涂上防氧化剂后，需要在950-1030°C 下对该TC11钛合金棒进行加热处理，更优选在970-1020°C下，例如在975°C、980°C、 1000°C、1015°C、1018°C等温度下，对该TC11钛合金棒进行加热处理。优选情况下，所述加 热处理的时间为80-1500s，更优选为1000-1200s。
[0041] 在本发明的一种优选的实施方式中，所述加热处理的条件包括：加热的温度为 950-1030°C，