[发明专利]TC4钛合金中厚板的单火轧制方法

说明书

本发明属于钛合金热加工成型技术领域，具体涉及一种TC4钛合金中厚板的单火轧制方法。针对现有一般都需要采用多火次轧制工艺才能制备得到组织性能优异的TC4钛合金，单火轧制合金的成型性能不好的问题，本发明提供一种TC4钛合金中厚板的单火轧制方法，包括以下步骤：a、对TC4钛合金板坯进行加热；b、均热完成后，提高均热段温度至1000～1020℃，继续保温30～60min，随后出炉轧制；c、轧制前关闭辊道冷却水和除鳞水，开轧温度≥950℃，终轧温度大于800℃；d、轧制后的板坯进行退火热处理，随后出炉空冷，得到TC4钛合金。本发明轧制的钛合金中厚板组织均匀性好，表面质量好，能够满足国标的要求；本发明简化了轧制工艺，提高了轧制效率，显著降低了生产成本。

技术领域

本发明属于钛合金热加工成型技术领域，具体涉及一种TC4钛合金中厚板的单火轧制方法。

背景技术

TC4是一种中等强度的α+β两相钛合金，α+β之间的转变温度约为980℃。TC4综合性能优异，在航空航天工业中有着广泛的应用，其长期工作温度可达到400℃。在航空工业中它主要用于制造发动机的风扇和压气机盘及叶片，以及飞机结构中的梁、接头及隔框等重要承力部件。TC4合金的力学性能与初生α相数量和形态有关，也与材料成形过程中的加工条件有密切关系，在成形中的微观组织演变会影响到产品的最终使用性能。为了获得性能良好的TC4轧制产品，必须通过深入研究其高温成形特性，以制定合理的加工工艺参数。

由于TC4钛合金高温强度较高，对轧机的轧制能力要求较高，同时采用两相区轧制时，温度窗口很窄，因此通常采用多火次轧制工艺，这样可以减少单道次变形量，降低轧机负荷，每火次采用较少的轧制总道次，可以减少轧制时间，保证终轧温度。

现有技术中目前还没有一种采用单火次能够轧制得到组织性能优异的TC4钛合金的方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题为：现有一般都需要采用多火次轧制工艺才能制备得到组织性能优异的TC4钛合金，单火轧制合金的成型性能不好的问题。

本发明解决上述技术问题的技术方案为：提供一种TC4钛合金中厚板的单火轧制方法。该方法包括以下步骤：

a、对TC4钛合金板坯进行加热，预热段＜800℃保温60～90min，加热段880～930℃保温60～90min，均热段950～980℃保温60～90min；

b、均热完成后，提高均热段温度至1000～1020℃，继续保温30～60min，随后出炉轧制；

c、轧制前关闭辊道冷却水和除鳞水，开轧温度≥950℃，终轧温度大于800℃；

d、轧制后的板坯进行退火热处理，随后出炉空冷，得到TC4钛合金中厚板。

其中，上述TC4钛合金中厚板的单火轧制方法中，步骤c所述轧制时前三道次采用大压下量，单道次变形量满足20～30％，中间道次变形量控制在15～20％，末道次变形量控制在5～10％。

其中，上述TC4钛合金中厚板的单火轧制方法中，步骤c所述轧制过程全部采用横轧的方式进行轧制。

其中，上述TC4钛合金中厚板的单火轧制方法中，步骤d中所述退火温度900～950℃，退火时间2～4h。

其中，上述TC4钛合金中厚板的单火轧制方法中，步骤d中所述TC4钛合金中厚板的厚度为15～30mm。

本发明的有益效果为：