專利名稱：高精度ta18鈦合金管制備方法
技術領域：
本發明屬鈦合金加工技術領域，具體涉及一種高精度TA18鈦合金管制備方法。
背景技術：
TA18鈦合金屬于典型的a + 0兩相鈦合金，它含3%的a穩定元素和2. 5%的3穩定元素，該合金具有優異的綜合性能，利用其良好的工藝塑性和超塑性，可成形各類零部件，廣泛用于航空工業、醫療器械及體育用品、運動器材等，但TA18鈦合金管材生產難度大，原因是變形抗力較大，加工硬化強烈，按傳統方法生產的TA18鈦合金管材易于開裂，表面光潔度差，成品率低、生產成本高，因此有必要改進。
發明內容
本發明解決的技術問題提供一種高精度TA18鈦合金管制備方法，解決了 TA18鈦合金管成品率低、生產成本高、表面粗糙的難題。本發明采用的技術方案高精度TA18鈦合金管制備方法，包括下述步驟I)備料取海綿鈦，并加入合金寶，然后將兩者壓制成電極塊；2)熔煉將電極塊放入真空自耗爐內，爐內真空度小于0. 7MPa通電升溫至18000C -2000°C進行三次熔煉后鑄成鈦合金錠；3)將鈦合金錠放入電阻爐內加熱至850°C -900°C，保溫1_3小時并多次墩拔后形成鈦合金棒還;4)軋制鈦合金管坯a、鈦合金棒還處理對鈦合金棒還表面進行超聲波探傷,探傷合格后在鈦合金棒坯一端打中心孔，然后把鈦合金棒坯表面及中心孔用銅皮包裹；b、擠壓成型將包裹好后的鈦合金棒坯放入電阻爐內加熱，溫度控制在8000C —1000°C，保溫時間1. 5小時一3. 0小時，取出后放到擠壓機上一次擠壓成鈦合金管坯；C、將鈦合金管坯酸洗，去除鈦合金管坯表面的銅皮；5)粗軋將鈦合金管坯放入真空熱處理爐中加溫至600°C _750°C，保溫I小時，然后在爐內冷卻至350°C _370°C，取出后冷卻至室溫，用二輥開坯機軋制得粗軋鈦合金管材，粗軋時用潤滑油對鈦合金管坯表面及內孔進行潤滑處理；6)精軋將粗軋鈦合金管材繼續放入真空熱處理爐中加溫至700°C -750°C，保溫I小時，然后在爐內冷卻至300°C _350°C，取出后冷卻至室溫，用三輥開坯機精軋得精軋鈦合金管材，精軋時用潤滑油對鈦合金管材表面及內孔進行潤滑處理；7)退火將精軋鈦合金管材再一次放入真空熱處理爐中加溫至350°C，保溫I小時，取出后空冷至室溫，校直即得成品鈦合金管。上述步驟4)的a步驟中，所述銅皮的厚度為0. 45mm。上述步驟5)中，將鈦合金管坯放入真空熱處理爐中加溫至610°C，保溫I小時，然后在爐內冷卻至300 C，取出后冷卻至室溫。上述步驟6)中，將粗軋鈦合金管材繼續放入真空熱處理爐中加溫至720°C，保溫I小時，然后在爐內冷卻至300 V，取出后冷卻至室溫。上述步驟6)和步驟7)中，所述潤滑油為45號機油中加入石蠟。所述45號機油和石蠟的重量比為100 :10-20。上述步驟I)中，所述合金寶為3AL2. 5V。本發明與現有技術相比的優點I、既保證了鈦合金管的晶相及其內部離子排列規則，又保證了鈦合金管的各種物理性能及化學性能；2、加工方法簡易可行，成品率高，生產成本較低；3、高質量的表面光潔度對其在醫療器械、運動器材上的廣泛應用奠定了良好的基礎。
具體實施例方式下面描述本發明的第一種實施例I、高精度TA18鈦合金管制備方法，包括下述步驟I)備料取海綿鈦，并加入合金寶，所述合金寶為3AL2. 5V，(即取海綿鈦100kg，加A 3%AL和2. 5%V)然后將兩者壓制成電極塊；2)熔煉將電極塊放入真空自耗爐內，爐內真空度小于0. 7MPa通電升溫至18000C -2000°C進行三次熔煉后鑄成鈦合金錠；3)將鈦合金錠放入電阻爐內加熱至850°C -900°C，保溫1_3小時并多次墩拔后形成鈦合金棒還;4)軋制鈦合金管坯a、鈦合金棒還處理對鈦合金棒還表面進行超聲波探傷,探傷合格后在鈦合金棒坯一端打中心孔，然后把鈦合金棒坯表面及中心孔用厚度為0. 45mm的銅皮包裹，銅皮不能太薄，太薄容易使鈦合金氧化，太厚則在擠壓后不容易酸洗去除掉；b、擠壓成型將包裹好后的鈦合金棒坯放入電阻爐內加熱，溫度控制在8000C —1000°C，保溫時間1. 5小時一3. 0小時，取出后放到擠壓機上一次擠壓成鈦合金管坯；C、將鈦合金管坯酸洗，去除鈦合金管坯表面的銅皮；5)粗軋將鈦合金管坯放入真空熱處理爐中加溫至600°C，保溫I小時，然后在爐內冷卻至350°C，取出后冷卻至室溫，用二輥開坯機軋制得粗軋鈦合金管材，粗軋時用45號機油加石蠟對鈦合金管坯表面及內孔進行潤滑處理，其中，45號機油和石蠟的重量比為100 10-20 ;實驗證明，選擇不同的擠壓溫度，擠壓比和擠壓速度，做出的成品性能參數各不相同。本發明取0 45*4. 5*L的TA18鈦合金管坯放在WZS — 600型真空熱處理爐中進行真空退火處理，6)精軋將粗軋鈦合金管材繼續放入真空熱處理爐中加溫至700°C，保溫I小時，然后在爐內冷卻至300°C，取出后冷卻至室溫，用三輥開坯機精軋得精軋鈦合金管材，精軋時用45號機油加石蠟對鈦合金管材表面及內孔進行潤滑處理，其中，45號機油和石蠟的重量比為100 :10-20，用三輥開坯機在此溫度下精軋，連軋中的TA18鈦合金管材性能結構優異，軋制出來的管材表面光潔度良好，性能符合國標標準；7)退火將精軋鈦合金管材再一次放入真空熱處理爐中加溫至350°C，保溫I小時，取出后空冷至室溫，校直即得成品鈦合金管。精軋鈦合金管材退火溫度保持在350°C狀態進行半退火，以便清除應力，便于校直處理，使成品鈦合金管的彎曲度在千分之一以內，并超聲波探傷合格。實踐證明采用以上方法軋制的TA18鈦合金管性能優良，成品率高，光潔度好，可達到h6，符合醫用標準(現有工藝僅能達到h8)，晶體結構合理，符合國家國標3625-95 標準。其中，在步驟4中，鈦合金管坯管坯的壁厚偏差如下圖所示
權利要求
1.高精度TA18鈦合金管制備方法，其特征在于包括下述步驟 O備料取海綿鈦，并加入合金寶，然后將兩者壓制成電極塊； 2)熔煉將電極塊放入真空自耗爐內，爐內真空度小于O.7MPa通電升溫至18000C -2000°C進行三次熔煉后鑄成鈦合金錠； 3)將鈦合金錠放入電阻爐內加熱至850°C_900°C，保溫1-3小時并多次墩拔后形成鈦合金棒還； 4)軋制鈦合金管坯 a、鈦合金棒還處理對鈦合金棒還表面進行超聲波探傷，探傷合格后在鈦合金棒還一端打中心孔，然后把鈦合金棒坯表面及中心孔用銅皮包裹； b、擠壓成型將包裹好后的鈦合金棒坯放入電阻爐內加熱，溫度控制在8000C —100(TC，保溫時間I. 5小時一3. O小時，取出后放到擠壓機上一次擠壓成鈦合金管坯； C、將鈦合金管坯酸洗，去除鈦合金管坯表面的銅皮； 5)粗軋將鈦合金管坯放入真空熱處理爐中加溫至600°C_750°C，保溫I小時，然后在爐內冷卻至350°C _370°C，取出后冷卻至室溫，用二輥開坯機軋制得粗軋鈦合金管材，粗軋時用潤滑油對鈦合金管坯表面及內孔進行潤滑處理； 6)精軋將粗軋鈦合金管材繼續放入真空熱處理爐中加溫至700°C_750°C，保溫I小時，然后在爐內冷卻至300°C _350°C，取出后冷卻至室溫，用三輥開坯機精軋得精軋鈦合金管材，精軋時用潤滑油對鈦合金管材表面及內孔進行潤滑處理； 7)退火將精軋鈦合金管材再一次放入真空熱處理爐中加溫至350°C，保溫I小時，取出后空冷至室溫，校直即得成品鈦合金管。
2.根據權利要求I所述的高精度TA18鈦合金管制備方法，其特征在于上述步驟4)的a步驟中，所述銅皮的厚度為O. 45mm。
3.根據權利要求I所述的高精度TA18鈦合金管制備方法，其特征在于上述步驟5)中，將鈦合金管坯放入真空熱處理爐中加溫至610°C，保溫I小時，然后在爐內冷卻至300°C，取出后冷卻至室溫。
4.根據權利要求I所述的高精度TA18鈦合金管制備方法，其特征在于上述步驟6)中，將粗軋鈦合金管材繼續放入真空熱處理爐中加溫至720°C，保溫I小時，然后在爐內冷卻至300°C，取出后冷卻至室溫。
5.根據權利要求I所述的高精度TA18鈦合金管制備方法，其特征在于上述步驟6)和步驟7)中，所述潤滑油為45號機油中加入石蠟。
6)根據權利要求5所述的高精度TA18鈦合金管制備方法，其特征在于所述45號機油和石蠟的重量比為100 :10-20。
7)根據權利要求I所述的高精度TA18鈦合金管制備方法，其特征在于上述步驟I)中，所述合金寶為3AL2. 5V。
全文摘要
本發明提供一種高精度TA18鈦合金管制備方法，包括下述步驟1)備料；2)熔煉；3)將鈦合金錠放入電阻爐內加熱至850℃-900℃，保溫1-3小時并多次墩拔后形成鈦合金棒坯；4)軋制鈦合金管坯；5)粗軋；6)精軋；7)退火。采用本發明生產的TA18鈦合金管成品率高、生產成本低、光潔度好，可達到h6、晶體結構合理，具有很高的實用價值。
文檔編號B21C37/06GK102974645SQ20121046557
公開日2013年3月20日 申請日期2012年11月16日 優先權日2012年11月16日
發明者袁亞軍 申請人:袁亞軍