[发明专利]一种TC4钛合金丝材及其制备方法

说明书

本发明实施例提供了一种TC4钛合金丝材及其制备方法，包括:获取经三次VAR熔炼TC4钛合金铸锭；对所述TC4钛合金铸锭进行锻造，并对锻造后的TC4钛合金棒坯进行轧制，得到轧制棒坯；热规圆所述轧制棒坯并扒皮，得到半成品；热连轧并辊模热归圆所述半成品，并扒皮至Φ5.25‑Φ6.25；去应力退火热处理、矫直、磨削至Φ5.0‑Φ6.0mm，得到TC4钛合金丝材。利用热连轧替代现有的加工工艺，轧制过程压应力为主应力变形方式，在紧固件盘卷丝材加工中，能有效提高生产效率，获得高强高韧高表面质量的丝材，横纵截面金相组织差异小，材料综合机械性能优异。

技术领域

本发明属于钛合金加工技术领域，具体涉及一种TC4钛合金丝材及其制备方法。

背景技术

当前钛及钛合金丝材拉拔主要依靠石墨乳润滑热拉、皂粉润滑冷拉、石蜡润滑冷拉、辊模冷拉。拉拔主要以拉应力为主要变形方式，需要多模次，反复循环进行，效率低、成本高，拉拔容易产生表滑伤粘模等缺陷，快速的加工硬化导致材料塑性低，纵截面金相呈现严重拉长，与横截面差异显著，形成较为显著的纵向丝织构，不利于采用横向性能，对于丝材扭转性能不利。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种TC4钛合金丝材及其制备方法，本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

本发明实施例提供的一种TC4钛合金丝材的制备方法，包括以下步骤：

获取经三次VAR熔炼TC4钛合金铸锭；

对所述TC4钛合金铸锭进行锻造，并对锻造后的TC4钛合金棒坯进行轧制，得到轧制棒坯；

热规圆所述轧制棒坯并扒皮，得到半成品；

热连轧并辊模热归圆所述半成品，并扒皮至Φ5.25-Φ6.25mm；

去应力退火热处理、矫直、磨削至Φ5.0-Φ6.0mm，得到TC4钛合金丝材。

进一步的，所述TC4钛合金棒坯的元素组成为：Al：6.0-6.5，V：4.0-4.5，O：0.10-0.13，Fe：0.15-0.20，N≤0.01％，C≤0.03％，H≤0.003％。

进一步的，对所述TC4钛合金铸锭进行锻造，锻造温度为1150℃，锻造后的TC4钛合金棒坯的直径为Φ150mm。

进一步的，对锻造后的TC4钛合金棒坯进行轧制，得到轧制棒坯中包括：

温度为945℃，将锻造后的TC4钛合金棒坯轧制至Φ60mm；

温度为910℃，将Φ60mm的TC4钛合金棒坯轧制至Φ10.0mm，得到轧制棒坯。

进一步的，热规圆所述轧制棒坯并扒皮，得到半成品包括：

热规圆所述轧制棒坯至Φ9.5mm，扒皮Φ9mm；

对直径为Φ9mm的半成品进行探伤，得到符合预定标准的半成品。

进一步的，热连轧并辊模热归圆所述半成品，并扒皮至Φ5.25-Φ6.25mm包括：

在温度为880-900℃的条件下，将所述半成品热连轧至Φ5.8-Φ6.8mm；

在温度为750-780℃的条件下，将热连轧后的半成品辊模热归定径至Φ5.3-Φ6.3mm；

对辊模热归定径后的半成品进行扒皮至Φ5.25^+0.05-Φ6.25^+0.05mm。

进一步的，TC4钛合金棒坯的材料为0级海绵钛。

一种TC4钛合金丝材，由上述的方法制得。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：