一種航天電爆閥用tb3棒材加工方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種航天電爆閥用TB3棒材加工方法，加工尺寸Φ16mm的棒材。該工藝具體內(nèi)容：采用φ480mm規(guī)格的TB3鈦合金鑄錠，鑄錠在電爐中1150～1200℃高溫加熱保溫48h，在快鍛機(jī)上進(jìn)行開坯鍛造后，在β相變點(diǎn)以上進(jìn)行三火次鍛造，隨后在β相變點(diǎn)以下進(jìn)行兩火次鐓拔鍛造以及兩火次對(duì)角拔長(zhǎng)。通過優(yōu)化合金鍛造變形工藝、鍛后水冷，精鍛前淬火時(shí)效處理，獲得等軸高倍組織均勻組織，最后通過精鍛和軋制得到所需要尺寸的棒材，棒材組織變形充分、均勻一致，并保證產(chǎn)品性能的要求。
【專利說明】-種航天電爆閥用TB3棒材加工方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及鈦及鈦合金材料加工領(lǐng)域，尤其涉及一種航天電爆閥用TB3棒材加工 方法。

【背景技術(shù)】
[0002] TB3合金是一種可熱處理強(qiáng)化的亞穩(wěn)定β型鈦合金，名義成分 Ti-10M〇-8V-3. 5Al-lFe。該合金的主要特點(diǎn)是在固溶處理狀態(tài)具有優(yōu)異的冷成型性能，其 冷鐓比（D1ZDtl)可達(dá)2. 8,在固溶時(shí)效狀態(tài)強(qiáng)度與斷裂韌度的匹配較好。同α-β型合金相 t匕，該合金的密度較高和抗高溫蠕變能力較低。固溶狀態(tài)下，能長(zhǎng)期工作在200°C溫度下； 固溶時(shí)效狀態(tài)下，能長(zhǎng)期工作在在200°C溫度下。該合金適用于制造航空航天緊固件、彈性 元件以及航天電爆閥等。航天電爆閥每年需求量呈迅速增長(zhǎng)趨勢(shì)，普通材料制作的電爆閥 逐漸不能滿足迅速發(fā)展的航空工業(yè)中使用的可靠性與環(huán)境適應(yīng)性。
[0003] TB3作為一種亞穩(wěn)定β型鈦合金，其常規(guī)鍛造工藝為：850?1050°C保溫1?3h 鑄錠開坯，然后β相變點(diǎn)以上50?KKTC以及β相變點(diǎn)以下30?50°C進(jìn)行多火次鐓拔 變形，再在β相變點(diǎn)以上50?KKTC精鍛成型。如此工藝下，如若稍微控制不當(dāng)，極有可能 出現(xiàn)組織粗大以及不均勻現(xiàn)象出現(xiàn)，造成產(chǎn)品性能難以達(dá)到要求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對(duì)上述技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是提供一種航天電爆閥用ΤΒ3棒材加工方 法。
[0005] 本發(fā)明的技術(shù)方案是： 一種航天電爆閥用ΤΒ3棒材加工方法，其具體步驟如下： (1) 、在電阻加熱爐中進(jìn)行鍛造開坯，鑄錠涂抗氧化涂層在電阻爐加熱到750°C時(shí)裝爐 保溫1?2小時(shí)，升溫到1150?1200°C，保溫48h，鍛造開坯； (2) 、在電阻加熱爐中采用β相變點(diǎn)以上150°C?200°C進(jìn)行保溫，在快鍛機(jī)上進(jìn)行三 火次鐓拔鍛造，鍛造比為1. 3?2. 0,鍛后水冷； (3) 、在電阻加熱爐中采用β相變點(diǎn)以下20°C?30°C進(jìn)行保溫，在快鍛機(jī)上進(jìn)行二火 次鐓拔鍛造和兩火次對(duì)角拔長(zhǎng)，鍛造比為1. 3?2. 0，最后一火次對(duì)角拔長(zhǎng)后進(jìn)行淬火時(shí) 效處理； (4) 、在電阻加熱爐中采用β相變點(diǎn)以上KKTC?150°C進(jìn)行保溫，在精鍛機(jī)上進(jìn)行二 火次精鍛，鍛后空冷； (5) 、在電阻加熱爐中采用β相變點(diǎn)以上30°C?50°C進(jìn)行保溫，在軋機(jī)上進(jìn)行二火次 車L制，乳制速度1?3m/s; (6) 、毛坯棒材矯直精車后進(jìn)行表面磨拋到成品尺寸。
[0006] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果： 本發(fā)明提出的航天電爆閥用TB3鈦合金棒材生產(chǎn)方法，采用鑄錠整體鍛造，以高于常 規(guī)鍛造的開坯溫度以及超長(zhǎng)保溫時(shí)間加熱進(jìn)行的鍛造開坯與現(xiàn)有的常規(guī)β合金生產(chǎn)鍛造 開坯比較，能更好的增加鍛透性，能更好的破碎鑄錠的鑄態(tài)晶粒組織，為后續(xù)鍛造以及其他 工序降低了可能的不均勻組織遺傳的風(fēng)險(xiǎn)。而精鍛前進(jìn)行淬火時(shí)效處理，能使晶粒組織更 細(xì)化和更均勻，為后續(xù)的精鍛和軋制組織均勻化增加一道保險(xiǎn)，從而使最終的成品棒材組 織變形充分、均勻一致，并保證產(chǎn)品性能的要求。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0007] 圖1 :實(shí)施例1中成品棒材的高倍組織圖。
[0008] 圖中：a:熱加工態(tài) b:固溶狀態(tài) c:固溶+單時(shí)效狀態(tài)d:固溶+雙時(shí)效狀態(tài)。
[0009] 圖2 :實(shí)施例2中成品棒材的高倍組織圖。
[0010] 圖中：a:熱加工態(tài) b:固溶狀態(tài) c:固溶+單時(shí)效狀態(tài)d:固溶+雙時(shí)效狀態(tài)。

【具體實(shí)施方式】
[0011] 下面的實(shí)施例可更詳細(xì)地說明本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。
[0012] 實(shí)施例1 : 本實(shí)施例中加工的材料為鑄錠，直徑為〇480mm。按本發(fā)明的方法，生產(chǎn)出〇16mmXL的棒材。
[0013] (1)、在電阻加熱爐中進(jìn)行鍛造開坯，鑄錠涂抗氧化涂層在電阻爐加熱到750°C時(shí) 裝爐保溫2小時(shí)，升溫到1180°C，保溫48h，鍛造開坯； (2) 、在電爐中采用β相變點(diǎn)以上150°C進(jìn)行保溫，在快鍛機(jī)上進(jìn)行三火次鐓拔鍛造， 鍛造比為1. 6,鍛后水冷； (3) 、在電爐中采用β相變點(diǎn)以下30°C進(jìn)行保溫，在快鍛機(jī)上進(jìn)行二火次鐓拔鍛造和 兩火次對(duì)角拔長(zhǎng)，鍛造比為1. 8,最后一火次對(duì)角拔長(zhǎng)后進(jìn)行淬火時(shí)效處理； (4) 、在電爐中采用β相變點(diǎn)以上KKTC進(jìn)行保溫，在精鍛機(jī)上進(jìn)行二火次精鍛，鍛后 空冷； (5) 、在電爐采用β相變點(diǎn)以上30°C進(jìn)行保溫，在軋機(jī)上進(jìn)行二火次軋制，乳制速度 3m/s; (6 )、毛坯棒材矯直精車后進(jìn)行表面磨拋到成品尺寸。
[0014] 對(duì)實(shí)施例1的鍛件性能、組織進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果如下： (1)成品棒材熱處理后的力學(xué)性能如下表所示

【權(quán)利要求】
1. 一種航天電爆閥用TB3棒材加工方法，其特征在于，具體步驟如下： (1) 、在電阻加熱爐中進(jìn)行鍛造開坯，鑄錠涂抗氧化涂層在電阻爐加熱到750°C時(shí)裝爐 保溫1?2小時(shí)，升溫到1150?1200°C，保溫48h，鍛造開坯； (2) 、在電阻加熱爐中采用β相變點(diǎn)以上150°C?200°C進(jìn)行保溫，在快鍛機(jī)上進(jìn)行三 火次鐓拔鍛造，鍛造比為1. 3?2. 0,鍛后水冷； (3) 、在電阻加熱爐中采用β相變點(diǎn)以下20°C?30°C進(jìn)行保溫，在快鍛機(jī)上進(jìn)行二火 次鐓拔鍛造和兩火次對(duì)角拔長(zhǎng)，鍛造比為1. 3?2. 0，最后一火次對(duì)角拔長(zhǎng)后進(jìn)行淬火時(shí) 效處理； (4) 、在電阻加熱爐中采用β相變點(diǎn)以上KKTC?150°C進(jìn)行保溫，在精鍛機(jī)上進(jìn)行二 火次精鍛，鍛后空冷； (5) 、在電阻加熱爐中采用β相變點(diǎn)以上30°C?50°C進(jìn)行保溫，在軋機(jī)上進(jìn)行二火次 車L制，乳制速度1?3m/s ; (6 )、毛坯棒材矯直精車后進(jìn)行表面磨拋到成品尺寸。
【文檔編號(hào)】C22F1/18GK104226722SQ201410450665
【公開日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2014年9月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月5日
【發(fā)明者】劉安武, 余日成, 黃艷華, 楊勝 申請(qǐng)人:湖南金天鈦業(yè)科技有限公司