鈦鍛件筒形件的鍛造工藝

技術(shù)領(lǐng)域

 本發(fā)明屬于金屬材料加工技術(shù)領(lǐng)域，特別是稀貴金屬制品的加工工藝。

背景技術(shù)

  由于鈦及鈦合金密度小、比強(qiáng)度高、耐腐蝕性能好以及優(yōu)異的高溫、低溫性能等，被廣泛用于航空航天、兵器、核能、石油、化工、冶金、機(jī)械、艦船、海洋開發(fā)、海水淡化以及醫(yī)療衛(wèi)生、體育休閑等行業(yè)。隨著鈦及鈦合金應(yīng)用日益廣泛，對(duì)鈦及鈦合金材料需求也不僅限于鈦管、TC4鈦棒、鈦板等常規(guī)材料，而鈦薄、鈦帶、型材、大型環(huán)件、大直徑筒形件、各類標(biāo)準(zhǔn)件等，向鈦及鈦合金加工提出了更高的要求。

  鈦鍛件大直徑筒形件就是近年國外需求量較大的一種鈦合金產(chǎn)品。以往鈦鍛件大直徑筒形件通常采用的方法為：一是鑄錠→鍛造制坯→沖孔→擴(kuò)孔→鍛拔→車光；二是鑄錠→鍛制→鉆銑孔→車光。采用第一種工藝方法生產(chǎn)鈦鍛件大規(guī)格薄壁筒形件，由于鍛造過程中的溫降等原因，使鈦合金的變形抗力急劇增大變形困難，筒形件兩端面常有開裂現(xiàn)象，內(nèi)外表面也伴有裂紋產(chǎn)生，導(dǎo)致材料投量大，成品率低。而采用第二種工藝方法生產(chǎn)大規(guī)格薄壁筒形件，鑄造組織得不到完全破碎，性能不能滿足使用要求；且由于采用了鉆銑孔機(jī)加工方法，加工成本高，生產(chǎn)效率低。

發(fā)明內(nèi)容

  本發(fā)明解決的技術(shù)問題：提供一種鈦鍛件筒形件的鍛造工藝，通過合理的鍛造工藝將鈦鑄錠改鍛成合格的筒形件。 

  本發(fā)明采用的技術(shù)方案：鈦鍛件筒形件的鍛造工藝，按照如下步驟實(shí)施：

將鑄錠——錠坯——棒坯——坯餅——沖孔——環(huán)坯——拔長鍛造——環(huán)坯，的過程

具體實(shí)施方式

  鈦鍛件是一種用途廣，工藝性能都很成熟的鈦合金。文獻(xiàn)中關(guān)于TC4鈦鍛件的鍛造及注意事項(xiàng)都有較多的介紹可.以借鑒參考，且鈦鍛件性能決定于鍛造工藝及其最終顯微組織。對(duì)于該規(guī)格的筒型材用戶對(duì)最終組織和性能的要求不是很高，對(duì)其顯微組織的要求是：必須是兩相區(qū)加工產(chǎn)生的組織，不得有完整的原始β晶界，只要在鑄錠開坯時(shí)采用大于60%的火次變形量，中間火次變形量控制在30%以上，成品筒材火次變形量的鍛造比盡量控制在1.3左右，得到滿足用戶技術(shù)要求的產(chǎn)品是有保證的。在鍛造溫度范圍內(nèi)，TC4鈦鍛件的變形抗力隨著變形溫度的降低而急劇增加，據(jù)此，采用包覆一定厚度的鋼包套，使其與外界的熱交換盡可能的減少，起到一定的保溫作用，還能夠使其在鍛造溫度范圍內(nèi)使用較小的鍛造力來完成金屬的變形，同時(shí)可大大的提高金屬的塑性，減少或消除由于溫度快速降低導(dǎo)致變形抗力劇增所至的裂紋。

鈦鍛件大直徑筒形件超聲波探傷檢驗(yàn)結(jié)果表明達(dá)到GB5193的A級(jí)，經(jīng)完全退火后其顯微組織為等軸雙相組織，也完全満足了產(chǎn)品的技術(shù)要求，其室溫力學(xué)性能也都高于客戶的要求值。