一種難變形阻燃鈦合金板材的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于有色金屬加工技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種難變形阻燃鈦合金板材的制備 方法。
【背景技術(shù)】
[0002] WSTi3515SS阻燃鈦合金名義成分為Ti-35V-15Cr-0. 3Si-0. 1C,是一種高穩(wěn)定β 型鈦合金,與美國的Alloy C合金同為Ti-Cr-V系合金。該合金還具有良好的抗燃燒性能, 但高溫塑性較差,使該合金在高溫變形時,金屬流動困難,板材加工變形抗力大且易開裂, 成品率低。
[0003] 研宄表明:該合金不適于常規(guī)自由鍛造,開坯熱加工需采用等溫鍛造或碳鋼包套 熱擠壓,熱軋鈦板時需采用爆炸包覆保護(hù)層。熱加工困難是WSTi3515SS合金亟須解決的技 術(shù)難題之一。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種難變形阻燃鈦合金板材的制備方法,解決了采用常規(guī) 鍛造方法加工WSTi3515S阻燃鈦合金易開裂的問題。
[0005] 本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種難變形阻燃鈦合金板材的制備方法,采用包套 鍛造和換向拔長輔助高溫保護(hù)涂層的方法,第1火次采用碳鋼包套加保護(hù)涂層鍛造開坯, 經(jīng)過2-4火次涂敷保護(hù)涂層鐓拔后,成形火次采用換向拔長加保護(hù)涂層的方法進(jìn)行鍛造制 得。
[0006] 具體包括以下步驟:
[0007] 步驟1 :開坯鍛造
[0008] 將WSTi3515S合金鑄錠包裹上碳鋼包套,涂敷鈦合金鍛造用玻璃防護(hù)潤滑劑,加 熱保溫后進(jìn)行鍛造,鍛比控制在1. 5~3,得到開坯后的WSTi3515S合金坯料;
[0009] 步驟2:改鍛
[0010] 將步驟1得到的開坯后的WSTi3515S合金坯料涂敷鈦合金鍛造用玻璃防護(hù)潤滑 劑,加熱保溫后鍛造,進(jìn)行2~4火次鐓拔成橫截面尺寸為200~500_的長方體板坯;
[0011] 步驟3 :將步驟2得到的長方體板坯的徑向延展
[0012] 將步驟2得到的長方體板坯涂敷鈦合金鍛造用玻璃防護(hù)潤滑劑,加熱保溫后進(jìn)行 鍛造,沿徑向拔長板坯,徑向拔長比控制在1. 2~1. 8,得到板坯A ;
[0013] 步驟4 :將步驟3得到的板坯A的長度方向延展
[0014] 將步驟3得到的板坯A涂敷鈦合金鍛造用玻璃防護(hù)潤滑劑,加熱保溫時間后進(jìn)行 鍛造,沿軸向拔長板材,軸向拔長比控制在1. 5~2. 5,得到板坯B ;
[0015] 步驟5 :將步驟4得到的板坯B的寬度拔到成品寬度
[0016] 將步驟4得到的板坯B涂敷鈦合金鍛造用玻璃防護(hù)潤滑劑,加熱保溫時后進(jìn)行鍛 造,沿徑向拔長到成品寬度,徑向拔長比控制在1. 2~1. 5,得到板坯C ;
[0017] 步驟6 :將步驟5得到的板坯C涂敷鈦合金鍛造用玻璃防護(hù)潤滑劑,加熱保溫后進(jìn) 行鍛造,用1~3火次將其厚度和長度拔到成品尺寸,徑向?qū)挾炔蛔?,每火次的軸向拔長比 控制在1. 2~1. 8,得到板還D ;
[0018] 步驟7:將步驟6得到的板坯D加工到要求的板材成品尺寸,表面光潔度小于 3. 2 μ m〇
[0019] 本發(fā)明的特點還在于,
[0020] 步驟1中碳鋼包套的厚度為0· 8~5mm。
[0021] 步驟1中加熱的溫度為1100~1270°C,保溫的時間為鑄錠半徑X0. 5min~鑄錠 半徑X I. lmin,所述鑄錠半徑單位為mm。
[0022] 步驟2中加熱的溫度為950~1100°C,保溫的時間為坯料厚度X0. 5min~坯料厚 度X I. lmin,所述鑄錠厚度單位為mm。
[0023] 步驟3中加熱的溫度為950~1100°C,保溫的時間為板坯厚度X0. 5min~板坯厚 度XL lmin,所述板還厚度的單位為_。
[0024] 步驟4中加熱的溫度為950~1100°C,保溫的時間為板還A厚度X0. 5min~板還 A厚度X I. lmin,所述板還A厚度的單位為mm。
[0025] 步驟5中加熱的溫度為950~1100°C,保溫的時間為板還B厚度X0. 5min~板還 B厚度X I. lmin,所述板還B厚度的單位為mm。
[0026] 步驟6中加熱的溫度為950~1100°C,保溫的時間為板坯C厚度X0. 5min~板坯 C厚度X I. lmin,所述板還C厚度的單位為mm。
[0027] 步驟1~6中的鈦合金鍛造用玻璃防護(hù)潤滑劑的型號為TB1200-15,涂敷次數(shù)為 2~4遍。
[0028] 本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明一種難變形阻燃鈦合金板材的制備方法,通過采用 包套鍛造和換向拔長輔助保護(hù)涂層的方法,解決了采用常規(guī)鍛造方法加工WSTi3515S阻燃 鈦合金易開裂的問題,成功獲得了高低倍組織和力學(xué)性能均勻穩(wěn)定的合格WSTi3515S合金 板材,且成品率提高了 20 %~30%,適用于工業(yè)化生產(chǎn)。
【附圖說明】
[0029] 圖1是本發(fā)明實施例1制備的WSTi3515S合金鑄錠板坯橫向邊部金相顯微鏡照 片;
[0030] 圖2是本發(fā)明實施例2制備的WSTi3515S合金鑄錠板坯橫向邊部金相顯微鏡照 片。
【具體實施方式】
[0031] 下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0032] 本發(fā)明一種難變形阻燃鈦合金板材的制備方法,具體包括以下步驟:
[0033] 步驟1 :開坯鍛造
[0034] 將WSTi3515S合金鑄錠包裹上碳鋼包套,碳鋼包套的厚度為0. 8~5mm,涂敷2~ 4遍鈦合金鍛造工藝用玻璃防護(hù)潤滑劑作為高溫保護(hù)涂層,在電阻爐或天然氣爐中加熱至 1100~1270°C,保溫時間為鑄錠半徑(單位為mm) X (0. 5~I. l)min,在液壓設(shè)備上進(jìn)行鍛 造,鍛比控制在I. 5~3,得到開坯后的WSTi3515S合金坯料;
[0035] 步驟2:改鍛
[0036] 將步驟1得到的開坯后的WSTi3515S合金坯料涂敷2~4遍鈦合金鍛造工藝用玻 璃防護(hù)潤滑劑作為高溫保護(hù)涂層,在電阻爐中加熱至950~1KKTC,保溫時間為坯料厚度 (單位為mm) X (0. 5~I. l)min,在液壓設(shè)備上鍛造,在1050~IKKTC進(jìn)行2~4火次鐓拔 成橫截面寬度為200~500mm的長方體板還;
[0037] 步驟3 :將步驟2得到的長方體板坯的徑向延展
[0038] 對步驟2得到的長方體板坯涂敷2~4遍鈦合金鍛造工藝用玻璃防護(hù)潤滑劑 作為高溫保護(hù)涂層,在電阻爐中加熱至950~1KKTC,保溫時間為板坯厚度(單位為 mm) X (0. 5~I. l)min,在液壓設(shè)備上進(jìn)行鍛造,沿徑向拔長板坯,徑向拔長比控制在1. 2~ 1. 8,得到板還A ;
[0039] 步驟4 :將步驟3得到的板坯A的長度方向延展
[0040] 對步驟3得到的板坯A涂敷2~4遍鈦合金鍛造工藝用玻璃防護(hù)潤滑劑作為 高溫保護(hù)涂層,將其在電阻爐中加熱至950~1KKTC,保溫時間為板坯A厚度(單位為 mm) X (0. 5~I. l)min,在液壓設(shè)備上進(jìn)行鍛造,沿軸向拔長板材,軸向拔長比控制在1. 5~ 2. 5,得到板還B ;
[0041] 步驟5 :將步驟4得到的板坯B的寬度拔到成品寬度
[0042] 對步驟4得到的板坯B涂敷2~4遍鈦合金鍛造工藝用玻璃防護(hù)潤滑劑作為 高溫保護(hù)涂層,將其在電阻爐中加熱至950~1KKTC,保溫時間為板坯B厚度(單位為 mm) X (0. 5~I. l)min,在液壓設(shè)備上進(jìn)行鍛造,沿徑向拔長到成品寬度,徑向拔長比控制 在1. 2~1. 5,得到板還C ;
[0043] 步驟6 :對步驟5得到的板坯C涂敷2~4遍鈦合金鍛造工藝用玻璃防護(hù)潤滑 劑作為高溫保護(hù)涂層,在電阻爐中加熱至950~IKKTC,保溫時間為板坯C厚度(單位為 mm) X (0. 5~I. l)min,在液壓設(shè)備上進(jìn)行鍛造,在950~IKKTC用1~3火次將其厚度和 長度拔到成品尺寸,徑向?qū)挾炔蛔儯炕鸫蔚妮S向拔長比控制在1. 2~1. 8,得到板坯D ;
[0044] 步驟7 :將步驟6得到的板坯D用刨床或銑床機加工到要求的板材成品尺寸,表面 光潔度小于3. 2 μ m。
[0045] 步驟1~6中鈦合金鍛造工藝用玻璃防護(hù)潤滑劑的型號為TB1200-15,涂敷前坯料 表面的油污、臟物等要清理干凈。
[0046] 本發(fā)明一種難變形阻燃鈦合金板材的制備方法,采用包套鍛造和換向拔長輔助高 溫保護(hù)涂層的方法:第1火次采用碳鋼包套加保護(hù)涂層鍛造開坯,經(jīng)過2-4火次涂敷保護(hù)涂 層鐓拔后,成形火次采用換向拔長加保護(hù)涂層的方法進(jìn)行鍛造,成功獲得了高低倍組織和 力學(xué)性能均勻穩(wěn)定的合格WSTi3515S合金板材,且成品率提高了 20%~30%,板材組織和 性能穩(wěn)定,適用于工業(yè)化生產(chǎn)。
[0047] 實施例1
[0048] 步驟1 :開坯鍛造,將WSTi3515S合金鑄錠包裹上碳鋼包套,碳鋼包套的厚度為 3mm,加熱前涂敷型號為TB1200-15的鈦合金鍛造工藝用玻璃防護(hù)潤滑劑,涂敷3遍,涂 敷前坯料表面的油污、臟物等要清理干凈。在電阻爐或天然氣爐中加熱至1270°C,鑄錠 直徑為560mm,保溫時間為300min,在液壓設(shè)備上進(jìn)行鍛造,鍛比控制在2,得到開坯后的 WSTi3515S合金坯料,橫截面邊長尺寸為260mm的長方體坯料;
[0049] 步驟2 :改鍛,加熱前需涂敷型號為TB1200-15的鈦合金鍛造工藝用玻璃防護(hù)潤滑 劑,涂敷2遍,涂敷前坯料表面的油污、臟物等要清理干凈。在電阻爐中加熱至1100°C,保溫 時間為270min,在液壓設(shè)備上進(jìn)行鍛造,將步驟1得到的開坯后的WSTi3515S合金坯料進(jìn)行 4火次(加熱溫度依次為1100°C、1080°C、1050°C、1050°C )鐓拔成橫截面寬度為270mm的 長方體板坯;
[0050] 步驟3 :加熱前需涂敷型號為TB1200-15的鈦合金鍛造工藝用玻璃防護(hù)潤滑劑,涂 敷4遍,涂敷前坯料表面的油污、臟物等要清理干凈。在電阻爐中加熱至1050°C,保溫時間 270min,在液壓設(shè)備上進(jìn)行鍛造,將步驟2得到的長方體板坯的徑向延展,沿徑向拔長到寬 度為300mm,徑向拔長比控制在1. 5,得到板坯A (厚*寬*長尺寸為225 X 300 X 500mm);
[0051] 步驟4 :加熱前需涂敷型號為TB1200-15的鈦合金鍛造工藝用玻璃防護(hù)潤滑劑, 涂敷4遍,涂敷前坯料表面的油污、臟物等要清理干凈。在電阻爐中加熱至1050°C,保 溫時間llOmin,在液壓設(shè)備上進(jìn)行鍛造,將步驟3得到的板坯A的長度方向延展,沿軸 向拔長板材,軸向拔長比控制在2,拔長后長度為720mm,得到板坯B (厚*寬*長尺寸為 170 X 300 X 650mm);
[0052] 步驟5 :加熱前需涂敷鈦合金鍛造工藝用玻璃防護(hù)潤滑劑,型號為TB1200-15,涂 敷3遍,涂敷前坯料表面的油污、臟物等要清理干凈。在電阻爐中加熱至1030°C,保溫時 間為90min,在液壓設(shè)備上進(jìn)行鍛造,將步驟4得到的板坯B的寬度沿徑向拔到成品寬度 320mm,徑向拔長比為1.3,得到板坯C(厚*寬*長尺寸為130X320X790mm);
[0053] 步驟6 :加熱前需涂敷鈦合金鍛造工藝用玻璃防護(hù)潤滑劑,型號為TB1200-15, 涂敷3遍,涂敷前坯料表面的油污、臟物等要清理干凈。在電阻爐中加熱至950°C,保溫 時間90min,在液壓設(shè)備上進(jìn)行鍛造,并在950°C用1火次將步驟5得到的板坯C,使厚度 和長度拔到成品尺寸,徑向?qū)挾炔蛔?,軸向拔長比為1. 5,得到板坯D(厚*寬*長尺寸為 100X320X1000 mm);
[0054] 步驟7 :將步驟6得到的板坯D用刨床加工到板材成品厚*寬*長尺寸 90 X 300 X 900mm,表面