Tc17鈦合金大規格棒材自由鍛造方法
【專利摘要】TC17鈦合金大規格棒材自由鍛造方法，具體步驟包括開坯鍛造、第一次相變點以下鍛造、第一次相變點以上鍛造、第二次相變點以下鍛造、第二次相變點以上鍛造、第三次相變點以下鍛造；本發明采用“高-低-高-低-高-低”自由鍛造工藝，通過實現相變點以上和相變點以下三個循環的工藝路線，多火次自由鍛造以及鍛后水冷和空冷的合理搭配，制造出性能和組織良好的Φ450～Φ550mm規格的TC17合金大規格棒材，改變了國內目前生產難以達到優良的組織和性能要求TC17合金大規格棒材的生產現狀。采用對角線拔長的方式，是為了使棒材在各個方向以及芯部和邊部的變形更加均勻一致。
【專利說明】TC17鈦合金大規格棒材自由鍛造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及鈦及鈦合金加工領域，尤其涉及一種TC17鈦合金大規格棒材自由鍛造方法。
【背景技術】
[0002]TC17合金名義成分為T1-5Al-2Sn-2Zr-4Cr-4Mo，是一種高強、高韌和高淬透性的近β型兩相鈦合金，主要用于航空發動機的發動機風扇、壓氣機盤件和大截面的鍛件等部件。
[0003]隨著我國航空工業的飛速發展，TC17鈦合金用量急劇增加，對產品質量的要求也大幅提高，特別是軍用和民用飛機發動機對鈦合金零件的標準要求越來越高。本技術針對航空工業對TC17鈦合金大規格棒材的應用需求，開展Φ450~Φ 550mm棒材自由鍛造加工技術研究，實現TC17鈦合金大規格棒材的規模化生產，滿足航空工業發展的需要。
【發明內容】
[0004]針對上述技術的不足，本發明的目的是提供一種TC17鈦合金大規格棒材自由鍛造方法,生產出直徑為Φ450~Φ550mm的大規格棒材，為α+β兩相組織，且組織均勻性良好，力學性能較高且非常穩定，適用于工業化生產。
[0005]本發明的技術方案是:TC17鈦合金大規格棒材自由鍛造方法，其具體步驟如下:
(1)、開坯鍛造:TC17鑄錠開坯加熱溫度分為前兩火次加熱溫度在相變點以上150°C~300°C，后幾火次加熱溫度在相變點以上50°C~100°C ;對TC17鈦合金鑄錠、坯料進行3~6火次的鐓拔鍛造，每火次鍛造比控制在3.5~7.4之間，前兩個火次鍛后采用空冷，其余火次鍛后均采用水冷；
(2)、第一次相變點以下鍛造:加熱溫度在相變點以下20°C~80°C，對坯料進行I~3火次的鐓拔鍛造，拔長時采用對角線拔長的方式，每火次鍛造比控制在2.8~7.2之間，鍛后均采取水冷；
(3)、第一次相變點以上鍛造:加熱溫度在相變點以上20°C~80°C，對坯料進行I~2火次的鐓拔鍛造，每火次鍛造比控制在2.8~7.2之間，鍛后均采取空冷；
(4)、第二次相變點以下鍛造:加熱溫度在相變點以下20°C~80°C，對坯料進行I~3火次的鐓拔鍛造，拔長時采用對角線拔長的方式，每火次鍛造比控制在2.8~7.2之間，鍛后均采取空冷；
(5)、第二次相變點以上鍛造:加熱溫度在相變點以上20°C~80°C，對坯料進行I~2火次的鐓拔鍛造，每火次鍛造比控制在2.8~7.2之間，鍛后均采取空冷；
(6)、第三次相變點以下鍛造:加熱溫度在相變點以下20°C~80°C，對坯料進行4~12火次的鍛造，鐓拔鍛造時，每火次鍛比控制在2.0~7.0之間；拔長鍛造時，每火次鍛比控制在1.2~3.0之間，鍛后均采取空冷，最終形成成品。
[0006]與現有技術相比，本發明具有以下有益效果:本發明采用“高-低-高-低-高-低”自由鍛造工藝，通過實現相變點以上和相變點以下三個循環的工藝路線，多火次自由鍛造以及鍛后水冷和空冷的合理搭配，制造出性能和組織良好的Φ450~Φ550πιπι規格的TC17合金大規格棒材，改變了國內目前生產難以達到優良的組織和性能要求TC17合金大規格棒材的生產現狀。采用“高-低-高-低-高-低”自由鍛造工藝制成的大規格棒材低倍組織為模糊晶，顯微組織均勻細小，α組織充分等軸化且分布均勻。采用對角線拔長的方式，是為了使棒材在各個方向以及芯部和邊部的變形更加均勻一致。本制造方法的意義在于目前國內迫切需要一種大規格的、組織均勻性良好的鈦合金鍛件，而本發明方法生產的合金棒材可符合以上要求。
【具體實施方式】[0007]下面的實施例可更詳細地說明本發明，但不以任何形式限制本發明。
[0008]實施例1:
(1)、開坯鍛造:選取Φ650鑄錠，相變點為890°C;1火鍛造加熱溫度選擇1180°C，二鐓二拔鍛至口 680mm，鍛造比為7.3，鍛后采用空冷；2火鍛造加熱溫度選擇1070°C，二鐓二拔鍛至口 680mm，鍛造比選擇7.2，鍛后采用空冷；3火鍛造加熱溫度選擇960°C，二鐓二拔鍛至口 670mm，鍛造比選擇7.2，鍛后采用水冷；
(2)、第一次相變點以下鍛造:4~5火鍛造加熱溫度均選擇860°C，采用二鐓二拔鍛至
□670mm，拔長時采用對角線拔長的方式，鍛造比均選擇7.0，鍛后采用水冷；
(3)、第一次相變點以上鍛造:6火鍛造加熱溫度選擇930°C，采用二鐓二拔鍛至
□670mm，鍛造比均選擇7.0，鍛后采用空冷；
(4)、第二次相變點以下鍛造:7~8火鍛造加熱溫度均選擇860°C，采用二鐓二拔鍛至
□660_，拔長時采用對角線拔長的方式，鍛造比均選擇7.0，鍛后采用空冷；
(5)、第二次相變點以上鍛造:9火鍛造加熱溫度選擇930°C，采用二鐓二拔鍛至
□660mm，鍛造比均選擇7.0，鍛后采用空冷；
(6)、第三次相變點以下鍛造:10~16火鍛造加熱溫度選擇830°C~860°C，均采用二鐓二拔鍛至口 660mm，鍛造比均選擇6.5 ; 17、18火鍛造加熱溫度選擇830°C~850°C，鍛造比分別選擇1.85、1.35，最終成品規格為Φ520mm，以上鍛造的冷卻方式均采用空冷。
[0009]實施例2:
(1)、開坯鍛造:選取Φ650鑄錠，相變點為895°C。I火鍛造加熱溫度選擇1150°C，二鐓二拔鍛至口 680mm，鍛造比為7.2，鍛后采用空冷；2火鍛造加熱溫度選擇1070°C，二鐓二拔鍛至口 660mm，鍛造比選擇7.2，鍛后采用空冷；3火鍛造加熱溫度選擇980°C，二鐓二拔鍛至口 660mm，鍛造比選擇7.0，鍛后采用水冷；4火鍛造加熱溫度選擇950°C，二鐓二拔鍛至
□660mm，鍛造比選擇7.0，鍛后采用水冷；
(2)、第一次相變點以下鍛造:5、6火鍛造加熱溫度均選擇860°C，均采用二鐓二拔鍛至
□650mm，拔長時采用對角線拔長的方式，鍛造比均選擇7.0，鍛后均采用水冷；
(3)、第一次相變點以上鍛造:7火鍛造加熱溫度選擇950°C，采用二鐓二拔鍛至
□650mm，鍛造比均選擇7.0，鍛后采用空冷；
(4)、第二次相變點以下鍛造:8火鍛造加熱溫度均選擇860°C，采用二鐓二拔鍛至
□650mm，拔長時采用對角線拔長的方式，鍛造比均選擇7.0，鍛后均采用空冷；(5)、第二次相變點以上鍛造:9火鍛造加熱溫度選擇930°C，采用二鐓二拔鍛至□ 640mm，鍛造比均選擇7.0，鍛后采用空冷；
(6)、第三次相變點以下鍛造:10~15火鍛造加熱溫度選擇840°C~860°C，均采用二鐓二拔鍛至口 640mm，鍛造比均選擇6.6 ; 16、17火鍛造加熱溫度選擇840°C~860°C，鍛造比分別選擇1.82、1.32，最終成品規格為Φ500mm，以上鍛造的冷卻方式均采用空冷 。
【權利要求】
1.TC17鈦合金大規格棒材自由鍛造方法，其特征在于，具體步驟如下: (1)、開坯鍛造:TC17鑄錠開坯加熱溫度分為前兩火次加熱溫度在相變點以上150°C~300°C，后幾火次加熱溫度在相變點以上50°C~100°C ;對TC17鈦合金鑄錠、坯料進行3~6火次的鐓拔鍛造，每火次鍛造比控制在3.5~7.4之間，前兩個火次鍛后采用空冷，其余火次鍛后均采用水冷； (2)、第一次相變點以下鍛造:加熱溫度在相變點以下20°C~80°C，對坯料進行I~3火次的鐓拔鍛造，拔長時采用對角線拔長的方式，每火次鍛造比控制在2.8~7.2之間，鍛后均采取水冷； (3)、第一次相變點以上鍛造:加熱溫度在相變點以上20°C~80°C，對坯料進行I~2火次的鐓拔鍛造，每火次鍛造比控制在2.8~7.2之間，鍛后均采取空冷； (4)、第二次相變點以下鍛造:加熱溫度在相變點以下20°C~80°C，對坯料進行I~3火次的鐓拔鍛造，拔長時采用對角線拔長的方式，每火次鍛造比控制在2.8~7.2之間，鍛后均采取空冷； (5)、第二次相變點以上鍛造:加熱溫度在相變點以上20°C~80°C，對坯料進行I~2火次的鐓拔鍛造，每火次鍛造比控制在2.8~7.2之間，鍛后均采取空冷； (6)、第三次相變點以下鍛造:加熱溫度在相變點以下20°C~80°C，對坯料進行4~12火次的鍛造，鐓拔鍛造時，每火次鍛比控制在2.0~7.0之間；拔長鍛造時，每火次鍛比控制在1.2~3.0之間，鍛后均采 取空冷，最終形成成品。
【文檔編號】C22F1/18GK103526144SQ201310540276
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年11月5日 優先權日:2013年11月5日
【發明者】朱雪峰, 楊勝, 王博, 余日成, 黃艷華, 陳艷 申請人:湖南金天鈦業科技有限公司