一種提高tc18鈦合金棒材組織均勻性的鍛造方法
【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，具體設(shè)及一種提高TC18鐵合金棒材組織均勻 性的鍛造方法。
【背景技術(shù)】
[0002] TC18鐵合金，名義成分為Ti-5Al-5M〇-5V-lCr-lFe，屬于一種多組元的t合金，其性 能特點(diǎn)為高強(qiáng)、高初、高澤透性，其鍛件通常采用準(zhǔn)e鍛造。通過(guò)熱處理其強(qiáng)度可高達(dá) 1200MPa，目前被廣泛應(yīng)用于飛機(jī)、航天器的各類大型結(jié)構(gòu)件，其較好的可焊性也被制造為 絲材，可作為焊絲使用。該合金為近e型高澤透性鐵合金，其變形抗力大，容易導(dǎo)致屯、部累積 變形較大;合金導(dǎo)熱率低，屯、部容易產(chǎn)生過(guò)熱組織。因其W上特點(diǎn)，其變形參數(shù)較難控制，傳 統(tǒng)工藝通常采用小變形多火次等方法來(lái)平衡變形和組織的關(guān)系，其仍存在工藝火次多，鍛 造成本高，組織均勻性差，導(dǎo)致生產(chǎn)成本高、棒材批次穩(wěn)定性差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是提供一種提高TC18鐵合金棒材組織均勻性的鍛造方法，解決了傳 統(tǒng)TC18鐵合金鍛造工藝火次多、鍛造出的棒材組織均勻性差等問(wèn)題。
[0004] 本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種提高TC18鐵合金棒材組織均勻性的鍛造方法， 具體包括W下步驟：
[0005] 步驟1、開(kāi)巧鍛造：
[0006] 將TC18鐵合金鑄錠加熱到1150~1200°C，進(jìn)行1火次鐵拔鍛造，壓下過(guò)程要求勻速 壓下，破碎原始鑄態(tài)組織，使鑄錠的宏觀晶粒尺寸破碎至10~20mm;
[0007] 步驟2、中間鍛造：
[000引步驟2.1、將步驟1完成的鍛巧在0相變點(diǎn)W上進(jìn)行2~3火次鐵拔鍛造；
[0009] 步驟2.2、再將鍛巧在0相變點(diǎn)W下進(jìn)行2~4火次鐵拔鍛造，制得外形為長(zhǎng)度不小 于800mm的16面體；
[0010] 步驟3、棒巧精鍛：
[0011] 將步驟2制得的16面體在T e-50°C的條件下進(jìn)行1火精鍛，最終制得棒材直徑為 160~260mm的TC18鐵合金棒材。
[0012] 本發(fā)明的特點(diǎn)還在于：
[0013] 步驟1中，對(duì)鑄錠的加熱系數(shù)為0.70~0.90,鍛造比控制為1.70~2.00,下壓速度 為20~25mm/s。
[0014] 步驟2中，在0相變點(diǎn)W上鐵拔鍛造的具體方法為:將鍛巧加熱至990~1010°C，單 火次鍛巧的變形量為35%~45%，累積變形量不小于70%，其中，第一火次的冷料加熱系數(shù) 為0.70~0.90，本火次鍛后采用連續(xù)回爐，加熱系數(shù)為0.35~0.45，勻速慢壓，壓下速率控 制在20~25mm/s，使宏觀晶粒尺寸破碎到5~1 Omm;
[001引在財(cái)目變點(diǎn)W下鐵拔鍛造的具體方法為:將鍛巧加熱至邱-4(TC，單火次鍛巧的變 形量為30%~40%，累積變形量不小于70%，其中，第一火冷料加熱系數(shù)0.65~0.85，本火 次鍛后采用連續(xù)回爐，加熱系數(shù)為0.35~0.45,勻速慢壓，壓下速率控制在20~25mm/s，充 分破碎魏氏組織得到網(wǎng)藍(lán)組織，平均晶粒尺寸2~3mm。
[0016] 步驟3中，精鍛過(guò)程TC18鐵合金棒巧的每道次變形量不大于30mm，多道次累積變形 量不小于30%。
[0017] 本發(fā)明的有益效果是，本發(fā)明一種提高TC18鐵合金棒材組織均勻性的鍛造方法， 在保證組織細(xì)化和破碎的前提下，通過(guò)采用少鐵拔+控制精度高的精鍛工藝，提高了TC18鐵 合金棒材的組織均勻性，有效降低變形織構(gòu)風(fēng)險(xiǎn);通過(guò)降火次、連續(xù)回爐等降低生產(chǎn)成本和 質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)縮短棒材的生產(chǎn)周期。
【附圖說(shuō)明】
[0018] 圖1是本發(fā)明實(shí)施例1制得棒材的準(zhǔn)朗A處理后的低倍組織圖；
[0019]圖視本發(fā)明實(shí)施例3制得棒材的R態(tài)的低倍組織圖；
[0020]圖3是本發(fā)明實(shí)施例4制得棒材的高倍顯微組織圖，其中，圖a取樣自邊部；圖b取樣 自1/2直徑處；圖C為取樣自屯、部。
【具體實(shí)施方式】
[0021 ]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0022] 本發(fā)明一種提高TC18鐵合金棒材組織均勻性的鍛造方法，具體包括W下步驟：
[0023] 步驟1、開(kāi)巧鍛造：
[0024] 將TC18鐵合金鑄錠加熱到1150~1200°C，對(duì)鑄錠的加熱系數(shù)為0.70~0.90,進(jìn)行1 火次鐵拔鍛造，鍛造比控制為1.70~2.00,壓下過(guò)程要求勻速壓下，下壓速度為20~25mm/ S，破碎原始鑄態(tài)組織，使鑄錠的宏觀晶粒尺寸破碎至10~20mm;
[00巧]步驟2、中間鍛造：
[0026] 步驟2.1、將步驟1完成的鍛巧在0相變點(diǎn)W上進(jìn)行2~3火次鐵拔鍛造，在0相變點(diǎn) W上鐵拔鍛造的具體方法為：將鍛巧加熱至990~IOicrc，單火次鍛巧的變形量為35%~ 45%，累積變形量不小于70%，其中，第一火次的冷料加熱系數(shù)為0.70~0.90,本火次鍛后 采用連續(xù)回爐，加熱系數(shù)為0.35~0.45,勻速慢壓，壓下速率控制在20~25mm/s，使宏觀晶 粒尺寸破碎到5~1 Omm;
[0027] 步驟2.2、再將鍛巧在0相變點(diǎn)W下進(jìn)行2~4火次鐵拔鍛造，制得外形為長(zhǎng)度不小 于800mm的16面體，在0相變點(diǎn)W下鐵拔鍛造的具體方法為:將鍛巧加熱至邱-40°C，單火次 鍛巧的變形量為30 %~40 %，累積變形量不小于70 %，其中，第一火冷料加熱系數(shù)0.65~ 0.85，本火次鍛后采用連續(xù)回爐，加熱系數(shù)為0.35~0.45，勻速慢壓，壓下速率控制在20~ 25mm/s，充分破碎魏氏組織得到網(wǎng)藍(lán)組織，平均晶粒尺寸2~3mm;
[002引步驟3、棒巧精鍛：
[0029] 將步驟2制得的16面體在T e-50°C的條件下進(jìn)行1火精鍛，最終制得棒材直徑為 160~260mm的TC18鐵合金棒材，其中，精鍛過(guò)程TC18鐵合金棒巧的每道次變形量不大于 30mm，多道次累積變形量不小于30%。
[0030] 實(shí)施例1
[0031] 制備0160規(guī)格TC18鐵合金棒材：
[0032] 將TC18鐵合金鑄錠加熱到1150°C，對(duì)鑄錠的加熱系數(shù)為0.70,進(jìn)行1火次鐵拔鍛 造，鍛造比控制為1.70，壓下過(guò)程要求勻速壓下，下壓速度為20mm/s，破碎原始鑄態(tài)組織，使 鑄錠的宏觀晶粒尺寸破碎至IOmm;將完成的鍛巧在0相變點(diǎn)W上進(jìn)行2火次鐵拔鍛造:將鍛 巧加熱至990°C，單火次鍛巧的變形量為35%，累積變形量70%，其中，第一火次的冷料加熱 系數(shù)為0.70，本火次鍛后采用連續(xù)回爐，加熱系數(shù)為0.35，勻速慢壓，壓下速率控制在20mm/ S，使宏觀晶粒尺寸破碎到5mm;再將鍛巧在0相變點(diǎn)W下進(jìn)行2火次鐵拔鍛造:將鍛巧加熱至 邱-40°C，單火次鍛巧的變形量為30%，累積變形量70%，其中，第一火冷料加熱系數(shù)0.65， 本火次鍛后采用連續(xù)回爐，加熱系數(shù)為0.35，勻速慢壓，壓下速率控制在20mm/s，充分破碎 魏氏組織得到網(wǎng)藍(lán)組織，平均晶粒尺寸2mm，制得外形為長(zhǎng)度不小于800mm的16面體;將制得 的16面體在T e-50°C的條件下進(jìn)行1火精鍛，最終制得棒材直徑為160mm的TC 18鐵合金棒 材，其中，精鍛過(guò)程TC18鐵合金棒巧的每道次變形量為30mm，多道次累積變形量為30%。
[0033] 實(shí)施例2
[0034] 制備O 200規(guī)格TC18鐵合金棒材：
[0035] 將TC18鐵合金鑄錠加熱到1170°C，對(duì)鑄錠的加熱系數(shù)為0.80,進(jìn)行1火次鐵拔鍛 造，鍛造比控制為1.80，壓下過(guò)程要求勻速壓下，下壓速度為22mm/