[发明专利]一种Ti/Fe合金板带的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种Ti/Fe合金板带的制备方法，属于钛基合金技术领域。

背景技术

钛及钛合金由于质量轻、强度高、耐热及耐腐蚀等特点，不仅在航空、航天、国防等领域中有着重要的应用，而且也在化工、冶金、石油等领域得到较广泛的应用。然而，目前由于钛及钛合金制备成本还比较高，钛及钛合金的大规模加工技术尚不完善，限制了钛及钛合金在民用工业中的应用，特别是汽车、轮船等行业中的应用。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明提供一种Ti/Fe合金板带的制备方法，是一种在可依赖于钢铁加工生产线的钛及钛合金加工技术，其特点是在通过成分调整的基础上，借助钢的控轧控冷技术来获得一定组织的高性能钛合金。其优点是不投入大量的生产设备基础上，制备出低成本、高性能的钛合金。

本发明技术方案是：首先通过熔炼制备含1～14wt%铁的钛基合金，然后通过结晶及均温处理后，采用控轧控冷技术获得高性能的Ti/Fe合金板/带产品。具体步骤包括如下：

（1）按照钛基合金的成分进行配料后熔炼，然后结晶成厚度为150～200mm的锭坯，最后将锭坯在1100～1200℃温度的条件下进行均温处理20～30min；

（2）将步骤（1）中均温处理后的锭坯在轧机上进行粗轧，每轧制一道次，控制板坯的温度下降45～55℃，并在终轧温度为900～1000℃时获得厚度为10mm的带板；

（3）将步骤（2）中获得的带板冷却，然后经过碱洗和酸洗，送入轧机中精轧后进行退火处理，最后进行精整即得到含Nb的α型Ti合金板带。

所述钛基合金的成分为 Nb 0.5～1.5 wt%，合金元素 0.05～3wt%，余量为Ti。

所述钛基合金中合金元素的成分为Cu、V、Ag、Ga、Sn、Zr、Cr、Al和Mo元素中的一种或几种元素的任意比例混合。

所述钛基合金的熔炼温度为1710℃，熔炼的过程搅拌1～3分钟。

所述步骤（2）中粗轧是采用两棍轧机进行轧制。

所述步骤（3）中精轧是采用20棍可逆式精轧机进行轧制。

所述步骤（3）中的带板精轧后的厚度为1mm。

所述步骤（3）中的精整是采用压下量为4%的冷轧机进行精整。

所述步骤（3）中的退火处理是按照常规钛合金的热处理工艺进行。

附图说明

图1是本发明的工艺流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，对本发明作进一步说明。

实施方式一：如图1的工艺流程本实施例的含Nb的α型Ti合金板带材的制备方法为：

（1）按照成分为 Nb 0.5 wt%，合金元素3wt%的钛基合金进行配料后熔炼（熔炼温度为1710℃，熔炼的过程搅拌3分钟），然后结晶成厚度为200mm的锭坯，最后将锭坯在1200℃温度的条件下进行均温处理20min；（钛基合金中合金元素的成分为Cu、V、Ag、Ga、Sn、Zr、Cr、Al和Mo的任意比例混合）

（2）将步骤（1）中均温处理后的锭坯在轧机上用两棍轧机进行粗轧，每轧制一道次，控制板坯的温度下降45℃，并在终轧温度为1000℃时获得厚度为10mm的带板；

（3）将步骤（2）中获得的带板冷却，然后经过碱洗和酸洗，送入采用20棍可逆式精轧机中精轧至1mm后进行退火处理，最后采用压下量为4%的冷轧机进行精整即得到含Nb的α型Ti合金板带。

实施方式二：本实施例的含Nb的α型Ti合金板带材的制备方法为：

（1）按照成分为 Nb 1.2 wt%，合金元素 0.05wt%的钛基合金进行配料后熔炼（熔炼温度为1710℃，熔炼的过程搅拌1分钟），然后结晶成厚度为150mm的锭坯，最后将锭坯在1100℃温度的条件下进行均温处理30min；（钛基合金中合金元素的成分为Cu、V、Ag、Ga、Sn、Zr、Cr的任意比例混合）

（2）将步骤（1）中均温处理后的锭坯在轧机上用两棍轧机进行粗轧，每轧制一道次，控制板坯的温度下降55℃，并在终轧温度为900℃时获得厚度为10mm的带板；

（3）将步骤（2）中获得的带板冷却，然后经过碱洗和酸洗，送入采用20棍可逆式精轧机中精轧至1mm后进行退火处理，最后采用压下量为4%的冷轧机进行精整即得到含Nb的α型Ti合金板带。

实施方式三：本实施例的含Nb的α型Ti合金板带材的制备方法为：