[发明专利]一种SP700钛合金宽幅中厚板的加工方法

说明书

本发明公开了一种SP700钛合金宽幅中厚板的加工方法，该方法包括：一、将SP700钛合金板坯保温后进行第一轧制得到第一半成品板坯；二、将第一半成品板坯切割并去除表面氧化皮后放入保温，再进行第二轧制得到第二半成品板坯；三、将第二半成品板坯依次进行退火、矫平和表面抛光处理，得到SP700钛合金宽幅中厚板。本发明采用轧制方向互相垂直的两火次热轧轧制，并综合控制第一轧制和第二轧制的道次变形量、总变形量及总变形量差等工艺参数，大大减小了SP700钛合金板材的各向异性，提高了SP700钛合金板材的组织均匀性，最终制备得到宽度为800mm～2500mm，厚度为5mm～30mm的SP700钛合金宽幅中厚板。

技术领域

本发明属于板材加工技术领域，具体涉及一种SP700钛合金宽幅中厚板的加工方法。

背景技术

SP700钛合金(Ti-4.5A1-3V-2Fe-2Mo)是一种新型的富β的α+β钛合金，β转变温度900℃；相比TC4钛合金(Ti-6A1-4V)，SP-700钛合金具有更好的冷、热加工成形性，更高的强度、塑性、断裂韧度、疲劳强度，更优异的弯曲性能。这些优异的机械性能与良好的可加工性、可热处理性相结合,使SP700钛合金也适用于非航空航天领域。SP700钛合金由于其良好的热加工成形性常被用来制作承压球形瓶，用来加工球形瓶的SP700钛合金板材要求各向异性小，组织均匀。

由于SP700钛合金主体相α相未密排六方结构，在加工过程中不可避免产生各向异性。SP700钛合金的热加工温度比TC4钛合金低100℃，且加工温度越低，各向异性越明显，在机械性能上SP700钛合金表现出了比TC4钛合金更强的各向异性。如何获得横纵向组织均匀，力学性能差异小的SP700钛合金中厚板是关键。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供了一种SP700钛合金宽幅中厚板的加工方法。该方法采用轧制方向互相垂直的两火次热轧轧制，并综合控制第一轧制和第二轧制的道次变形量、总变形量及总变形量差等工艺参数，大大减小了SP700钛合金板材的各向异性，提高了SP700钛合金板材的组织均匀性，最终制备得到宽度为800mm～2500mm，厚度为5mm～30mm的SP700钛合金宽幅中厚板。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种SP700钛合金宽幅中厚板的加工方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、将SP700钛合金板坯放入加热炉中在温度为850℃～870℃的条件下保温120min～240min，然后送入热轧机中进行第一轧制，得到第一半成品板坯；所述SP700钛合金板坯的厚度为100mm～200mm；所述第一轧制为单向轧制，所述第一轧制的总变形量为60％～80％；

步骤二、将步骤一中得到的第一半成品板坯切割并去除表面氧化皮，然后放入加热炉中在温度为850℃～870℃的条件下保温20min～75min，再送入热轧机中进行第二轧制，得到第二半成品板坯；所述第二轧制的轧制方向与步骤一中所述第一轧制的轧制方向垂直，所述第二轧制的总变形量为60％～80％，所述第二轧制与第一轧制的总变形量之差不超过10％；

步骤三、将步骤二中得到的第二半成品板坯依次进行退火、矫平和表面抛光处理，得到SP700钛合金宽幅中厚板；所述SP700钛合金宽幅中厚板的宽度为800mm～2500mm，厚度为5mm～30mm，所述SP700钛合金宽幅中厚板在20℃室温条件下的横纵向抗拉强度均大于924MPa，横纵向屈服强度均大于870MPa，横纵向延伸率均大于12％。对SP700钛合金板坯采用轧制方向互相垂直的第一轧制和第二轧制并将第一轧制和第二轧制的总变形量之差控制在10％以内，减少了不同轧制方向上SP700钛合金板材内部组织的变形差异，从而大大减小了SP700钛合金板材的各向异性，提高了SP700钛合金板材的组织均匀性。