[发明专利]一种适于冷轧的高强钛合金及其制备方法、钛合金冷轧管及其制备方法

说明书

本发明提供了一种适于冷轧的高强钛合金及其制备方法、钛合金冷轧管及其制备方法，属于钛合金技术领域。本发明提供的适于冷轧的高强钛合金包括以下重量百分比的成分：Al 3％～4.5％，Mo 2.5％～3.5％，Cr 1.5％～2.5％，Fe 1.5％～2.0％，余量为Ti和不可避免的杂质。本发明所提供的高强钛合金具有良好的热和冷加工性能，且制备得到的钛合金冷轧管无论进行普通热处理还是双重热处理，均可得到较高的强度和延伸率，同时还具有良好的塑性。此外，本发明所提供的高强钛合金的组分不含昂贵的合金元素，具有成本低的优势。

技术领域

本发明涉及钛合金技术领域，尤其涉及一种适于冷轧的高强钛合金及其制备方法、钛合金冷轧管及其制备方法。

背景技术

目前国标及美标中可适于冷轧的钛合金有TA9、TA10、TA16、TA18、 TA21、TA22、TC1、TC2等，这些合金的冷加工性能优异，但是其强度只有400～850MPa。高强钛合金无缝管具有强度高、密度高、耐蚀好等特点，是航空、航天、石油、化工、船舶等领域关键部位的理想材料。但目前现有的高强钛合金具有室温变形抗力大、加工硬化显著和冷变形易开裂的缺点，不能使用冷轧工艺，使得加工具有一定长度和壁厚，而且具有优良力学性能的高强钛合金管材难度非常大。如高强钛合金TC4钛合金，其强度可达 980MPa，但目前该钛合金的管材不能通过冷轧进行生产，只可用热连轧的工艺制备，对于尺寸精度和内外表面质量无法保证。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适于冷轧的高强钛合金及其制备方法、钛合金冷轧管及其制备方法，本发明提供的高强钛合金具有高强、高可塑性，适于冷轧，且具有成本低的优势。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种适于冷轧的高强钛合金，包括以下重量百分比的成分：Al 3％～4.5％，Mo 2.5％～3.5％，Cr 1.5％～2.5％，Fe 1.5％～2.0％，余量为 Ti和不可避免的杂质。

优选地，所述适于冷轧的高强钛合金包括以下重量百分比的成分：Al 3.0％，Mo3.5％，Cr2.5％，Fe 1.5％，余量为Ti和不可避免的杂质。

优选地，所述适于冷轧的高强钛合金包括以下重量百分比的成分：Al 3.5％，Mo2.65％，Cr2.0％，Fe 1.7％，余量为Ti和不可避免的杂质。

优选地，所述适于冷轧的高强钛合金包括以下重量百分比的成分：Al 4.0％，Mo3.0％，Cr 1.8％，Fe 1.9％，余量为Ti和不可避免的杂质。

优选地，所述适于冷轧的高强钛合金包括以下重量百分比的成分：Al 4.5％，Mo2.3％，Cr 1.5％，Fe 2.0％，余量为Ti和不可避免的杂质。

本发明还提供了一种上述技术方案所述的适于冷轧的高强钛合金的制备方法，包括如下步骤：

将适于冷轧的高强钛合金的原料按设计比例混合后，压制成电极，进行真空自耗电弧熔炼，得到钛合金铸锭；

将所述钛合金铸锭锻造，得到适于冷轧的高强钛合金。

本发明还提供了一种钛合金冷轧管，由上述技术方案所述的适于冷轧的高强钛合金或上述技术方案所述的制备方法制备得到的适于冷轧的高强钛合金制备得到。

本发明还提供了一种上述技术方案所述的钛合金冷轧管的制备方法，包括如下步骤：

采用上述技术方案所述的制备方法制备棒状的适于冷轧的高强钛合金，记为高强钛合金棒材；

将所述高强钛合金棒材进行斜轧穿孔，得到钛合金管坯；

将所述钛合金管坯经第一热处理后，去除其内外表面的氧化皮，得到钛合金荒管；

将所述钛合金荒管经多道次冷轧后，进行退火，得到钛合金冷轧管。