一种TC4棒材的处理方法

摘要

本发明公开了一种TC4棒材的处理方法，包括依次对棒坯进行的加热、粗轧、中轧、精轧和减定径轧制步骤，中轧、精轧和减定径轧制步骤之后都进行冷处理。本发明通过将冷处理步骤加入到TC4棒材的加工工艺中，对TC4钛合金的锻造方坯依次进行加热、粗轧、中轧、精轧和减定径轧制步骤，并在中轧、精轧和减定径轧制步骤之后都进行冷处理，可有效提高TC4钛合金的组织均匀性，材料内部晶粒发生转动，有择优取向现象发生，同时由于深冷的冷压缩作用，晶界出现更多的析出物，使得制得的TC4棒材力学性能提升1～8％。

权利要求

1.一种TC4棒材的处理方法，其特征在于：包括对TC4钛合金锻造方坯依次进行的加热、粗轧、中轧、精轧和减定径轧制步骤，中轧、精轧和减定径轧制步骤之后都进行冷处理；所述冷处理采用介质为NaCl、MgCl2、KCl、Na2SO4、MgSO4、K2SO4和水的混合液，冷处理温度为-40～-10℃；加热步骤中，将TC4钛合金锻造方坯加热保温1～3.5h，加热温度为900～950℃；粗轧步骤中，轧制速度为0.1～0.8m/s，轧制6道次，道次延伸系数为1.2～1.5，轧件的终轧温度为800～950℃；中轧步骤中，将粗轧后的轧件切头5～10mm后再进行轧制，轧制速度为0.2～1.5m/s，轧制6道次，道次延伸系数为1.1～1.4，轧件的终轧温度为750～850℃；精轧步骤中，将中轧后的轧件切头5～10mm后再进行轧制，轧制速度为1.0～5.0m/s，轧制6道次，道次延伸系数为1.1～1.3，轧件的终轧温度为750～950℃；减定径轧制步骤中，将精轧后的轧件切头5～10mm后再进行轧制，轧制速度为4.5～15.0m/s，轧制2～6道次，道次延伸系数为1.1～1.3，轧件的终轧温度为750～950℃。

说明书

一种TC4棒材的处理方法

技术领域

[0001] 本发明涉及钛合金处理工艺技术领域，尤其是一种TC4棒材的处理方法。

背景技术

[0002] 冷处理指温度在－10℃以下的处理，是改善材料组织性能的一种工艺，被广泛应用于工模具钢、高速钢、硬质合金以及复合材料，但关于有色合金特别是TC4钛合金的深冷处理，国内外研究结果甚少。TC4钛合金因具有耐蚀性好、耐热性高，比刚度、比强度高等优点，商业应用前景相当广阔。目前还没有将冷处理工艺应用于钛及TC4钛合金处理的详细工艺。

发明内容

[0003] 本发明所要解决的技术问题是：提供一种TC4棒材的处理方法，将冷处理工艺加入到TC4棒材的制备工艺中。

[0004] 为解决上述技术问题本发明所采用的技术方案是：一种TC4棒材的处理方法，包括依次对棒坯进行的加热、粗轧、中轧、精轧和减定径轧制步骤，中轧、精轧和减定径轧制步骤之后都进行冷处理。

[0005] 进一步的是：所述加热步骤中，将棒材原材的锻造方坯加热保温1～3.5h，加热温度为 900～950℃。

[0006] 进一步的是：所述粗轧步骤中，轧制速度为0.1～0.8m/s，轧制6道次，道次延伸系数为1.2～1.5，轧件的终轧温度为800～950℃。

[0007] 进一步的是：所述中轧步骤中，将粗轧后的轧件切头5～10mm后再进行轧制，轧制速度为0.2～1.5m/s，轧制6道次，道次延伸系数为1.1～1.4，轧件的终轧温度为750～850℃。

[0008] 进一步的是：所述精轧步骤中，将中轧后的轧件切头5～10mm后再进行轧制，轧制速度为1.0～5.0m/s，轧制6道次，道次延伸系数为1.1～1.3，轧件的终轧温度为750～950℃。

[0009] 进一步的是：所述减定径轧制步骤中，将精轧后的轧件切头5～10mm后再进行轧制，轧制速度为4.5～15.0m/s，轧制2～6道次，道次延伸系数为1.1～1.3，轧件的终轧温度为750～ 950℃。

[0010] 进一步的是：所述冷处理采用介质为NaCl、MgCl2、KCl、Na2SO4、MgSO4、K2SO4和水的混合液，冷处理温度为-40～-10℃。

[0011] 进一步的是：所述棒坯为TC4钛合金的锻造方坯。

[0012] 本发明的有益效果是：本发明通过将冷处理步骤加入到TC4棒材的加工工艺中，对TC4钛合金的锻造方坯依次进行加热、粗轧、中轧、精轧和减定径轧制步骤，并在中轧、精轧和减定径轧制步骤之后都进行冷处理，可有效提高TC4钛合金的组织均匀性，材料内部晶粒发生转动，有择优取向现象发生，同时由于深冷的冷压缩作用，晶界出现更多的析出物，使得制得的TC4棒材力学性能提升1～8％。

具体实施方式

[0013] 为了便于理解本发明，下面结合实施例对本发明进行进一步的说明。

[0014] 本发明所述的一种TC4棒材的处理方法，依次进行以下步骤：

[0015] 加热：将棒材原材的锻造方坯加热保温1～3.5h，加热温度为900～950℃；

[0016] 粗轧：轧制速度为0.1～0.8m/s，轧制6道次，道次延伸系数为1.2～1.5，轧件的终轧温度为800～950℃；

[0017] 中轧：将粗轧后的轧件切头5～10mm后再进行轧制，轧制速度为0.2～1.5m/s，轧制6 道次，道次延伸系数为1.1～1.4，轧件的终轧温度为750～850℃；

[0018] 精轧：将中轧后的轧件切头5～10mm后再进行轧制，轧制速度为1.0～5.0m/s，轧制6 道次，道次延伸系数为1.1～1.3，轧件的终轧温度为750～950℃；

[0019] 减定径轧制：将精轧后的轧件切头5～10mm后再进行轧制，轧制速度为4.5～15.0m/s，轧制2～6道次，道次延伸系数为1.1～1.3，轧件的终轧温度为750～950℃；

[0020] 本发明的工序中，在中轧、精轧和减定径轧制步骤之后都进行冷处理，冷处理采用介质为NaCl、MgCl2、KCl、Na2SO4、MgSO4、K2SO4和水的混合液，冷处理温度为-40～-10℃。

[0021] 实施例1

[0022] 将TC4钛合金的锻造方坯在900℃的温度下加热保温1h，对加热后的锻造方坯进行粗轧，轧制速度为0.2m/s，轧制6道次，道次延伸系数依次为1.2、1.4、1.4、1.3、1.3、1.3，轧件的终轧温度为950℃；将粗轧后的轧件切头6mm后进行中轧，轧制速度为1.2m/s，轧制6 道次，道次延伸系数依次为1.1、1.3、1.3、1.3、1.3、1.2，中轧后进行冷处理，轧件的终轧温度为850℃；将中轧后的轧件切头6mm后进行精轧，轧制速度为2.5m/s，轧制6道次，道次延伸系数依次为1.1、1.3、1.3、1.3、1.3、1.2，精轧后进行冷处理，轧件的终轧温度为800℃；将精轧后的轧件切头6mm后再进行轧制，轧制速度为10.0m/s，轧制4道次，道次延伸系数依次为1.1、1.3、1.2、1.1轧件的终轧温度为750℃；本实施例中所采用冷处理介质中各成分浓度：
NaCl为20mol/L、MgCl2为10mol/L、KCl为20mol/L、Na2SO4为5mol/L、MgSO4为1mol/L、K2SO4为
1mol/L。

[0023] 实施例2

[0024] 将TC4钛合金的锻造方坯在950℃的温度下加热保温2h，对加热后的锻造方坯进行粗轧，轧制速度为0.5m/s，轧制6道次，道次延伸系数依次为1.2、1.4、1.4、1.3、1.3、1.3，轧件的终轧温度为900℃；将粗轧后的轧件切头6mm后进行中轧，轧制速度为1.2m/s，轧制6 道次，道次延伸系数依次为1.1、1.3、1.3、1.3、1.3、1.2，中轧后进行冷处理，轧件的终轧温度为850℃；将中轧后的轧件切头6mm后进行精轧，轧制速度为2.5m/s，轧制6道次，道次延伸系数依次为1.1、1.3、1.3、1.3、1.3、1.2，精轧后进行冷处理，轧件的终轧温度为800℃；将精轧后的轧件切头6mm后再进行轧制，轧制速度为10.0m/s，轧制4道次，道次延伸系数依次为1.1、1.3、1.2、1.1轧件的终轧温度为750℃；本实施例中所采用冷处理介质中各成分浓度为：NaCl为20mol/L、MgCl2为10mol/L、KCl为20mol/L、Na2SO4为5mol/L、 MgSO4为1mol/L、K2SO4为1mol/L。