一种提高两相钛合金大规格棒材强韧性的加工方法

摘要

本发明提供了一种提高两相钛合金大规格棒材强韧性的加工方法，包括以下步骤：一、将两相钛合金铸锭进行开坯锻造；二、进行第一镦拔锻造；三、进行均匀化处理；四、进行第二镦拔锻造；五、进行成品退火处理，得到直径为250mm～450mm的两相钛合金大规格棒材。采用本发明制备的两相钛合金大规格棒材具有一定的等轴α相含量，原始β晶粒均匀、细小且二次α条具有一定长宽比的双态组织结构，使合金强度和断裂韧性提高的同时，提高了大规格棒材的探伤级别；采用本发明制备的两相钛合金大规格棒材具有良好的强韧性。

主权项

一种提高两相钛合金大规格棒材强韧性的加工方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤一、将两相钛合金铸锭进行开坯锻造，水冷后得到截面为圆形的第一锻坯；所述两相钛合金铸锭的截面为直径为460mm～800mm的圆形；所述开坯锻造分两火次完成，每火次开坯锻造的变形量均为80%～90%，且每火次开坯锻造前均对两相钛合金铸锭进行第一阶段加热处理，其中第一火次开坯锻造前进行第一阶段加热处理的温度为β相变点以上150℃～180℃，第二火次开坯锻造前进行第一阶段加热处理的温度为β相变点以上100℃～120℃；所述第一阶段加热处理的具体制度为：第一火次开坯锻造前进行第一阶段加热处理的时间t₁满足：0.8δ₁≤t₁≤1.0δ₁，其中δ₁为所述两相钛合金铸锭的直径值，δ₁的单位为mm，t₁的单位为min；当第一火次开坯锻造后两相钛合金铸锭的温度低于930℃时，第二火次开坯锻造前进行第一阶段加热处理的时间t₁′满足：0.8δ₁≤t₁′≤1.0δ₁，否则，第二火次开坯锻造前进行第一阶段加热处理的时间t₁′满足：0.5δ₁≤t₁′≤0.7δ₁，其中δ₁为所述两相钛合金铸锭的直径值，δ₁的单位为mm，t₁′的单位为min；步骤二、将步骤一中所述第一锻坯进行第一镦拔锻造，水冷后得到截面为圆形的第二锻坯；所述第一镦拔锻造的累计变形量为70%～80%；所述第一镦拔锻造分4～5火次完成，且每火次第一镦拔锻造前均对第一锻坯进行第二阶段加热处理，每火次第一镦拔锻造前进行第二阶段加热处理的温度均为β相变点以下40～50℃；所述第二阶段加热处理的具体制度为：每火次第一镦拔锻造前进行第二阶段加热处理的时间t₂均满足：0.8δ₂≤t₂≤1.0δ₂，其中δ₂为所述第一锻坯的直径值，δ₂的单位为mm，t₂的单位为min；步骤三、将步骤二中所述第二锻坯进行均匀化处理，然后水冷至25℃室温；所述均匀化处理的温度为β相变点以上30℃～300℃，所述均匀化处理的时间t₃满足：t₃=0.6δ₃，其中δ₃为所述第二锻坯的直径值，δ₃的单位为mm，t₃的单位为min；步骤四、将步骤三中经均匀化处理后的第二锻坯进行第二镦拔锻造，水冷后得到截面为圆形的第三锻坯；所述第二镦拔锻造的累计变形量为80%～90%；所述第二镦拔锻造分3～4火次完成，且每火次第二镦拔锻造前均对第二锻坯进行第三阶段加热处理，每火次第二镦拔锻造前进行第三阶段加热处理的温度均为β相变点以下20℃～30℃；所述第三阶段加热处理的具体制度为：每火次第二镦拔锻造前加热的时间t₄均满足：0.6δ₄≤t₄≤1.0δ₄，所述δ₄为所述第二锻坯的直径值，δ₄的单位为mm，t₄的单位为min；步骤五、将步骤四中所述第三锻坯进行成品退火处理，自然冷却后得到截面直径为250mm～450mm的两相钛合金大规格棒材。