专利名称：高精度ta18钛合金管制备方法
技术领域：
本发明属钛合金加工技术领域，具体涉及一种高精度TA18钛合金管制备方法。
背景技术：
TA18钛合金属于典型的a + 0两相钛合金，它含3%的a稳定元素和2. 5%的3稳定元素，该合金具有优异的综合性能，利用其良好的工艺塑性和超塑性，可成形各类零部件，广泛用于航空工业、医疗器械及体育用品、运动器材等，但TA18钛合金管材生产难度大，原因是变形抗力较大，加工硬化强烈，按传统方法生产的TA18钛合金管材易于开裂，表面光洁度差，成品率低、生产成本高，因此有必要改进。
发明内容
本发明解决的技术问题提供一种高精度TA18钛合金管制备方法，解决了 TA18钛合金管成品率低、生产成本高、表面粗糙的难题。本发明采用的技术方案高精度TA18钛合金管制备方法，包括下述步骤I)备料取海绵钛，并加入合金宝，然后将两者压制成电极块；2)熔炼将电极块放入真空自耗炉内，炉内真空度小于0. 7MPa通电升温至18000C -2000°C进行三次熔炼后铸成钛合金锭；3)将钛合金锭放入电阻炉内加热至850°C -900°C，保温1_3小时并多次墩拔后形成钛合金棒还;4)轧制钛合金管坯a、钛合金棒还处理对钛合金棒还表面进行超声波探伤,探伤合格后在钛合金棒坯一端打中心孔，然后把钛合金棒坯表面及中心孔用铜皮包裹；b、挤压成型将包裹好后的钛合金棒坯放入电阻炉内加热，温度控制在8000C —1000°C，保温时间1. 5小时一3. 0小时，取出后放到挤压机上一次挤压成钛合金管坯；C、将钛合金管坯酸洗，去除钛合金管坯表面的铜皮；5)粗轧将钛合金管坯放入真空热处理炉中加温至600°C _750°C，保温I小时，然后在炉内冷却至350°C _370°C，取出后冷却至室温，用二辊开坯机轧制得粗轧钛合金管材，粗轧时用润滑油对钛合金管坯表面及内孔进行润滑处理；6)精轧将粗轧钛合金管材继续放入真空热处理炉中加温至700°C -750°C，保温I小时，然后在炉内冷却至300°C _350°C，取出后冷却至室温，用三辊开坯机精轧得精轧钛合金管材，精轧时用润滑油对钛合金管材表面及内孔进行润滑处理；7)退火将精轧钛合金管材再一次放入真空热处理炉中加温至350°C，保温I小时，取出后空冷至室温，校直即得成品钛合金管。上述步骤4)的a步骤中，所述铜皮的厚度为0. 45mm。上述步骤5)中，将钛合金管坯放入真空热处理炉中加温至610°C，保温I小时，然后在炉内冷却至300 C，取出后冷却至室温。上述步骤6)中，将粗轧钛合金管材继续放入真空热处理炉中加温至720°C，保温I小时，然后在炉内冷却至300 V，取出后冷却至室温。上述步骤6)和步骤7)中，所述润滑油为45号机油中加入石蜡。所述45号机油和石蜡的重量比为100 :10-20。上述步骤I)中，所述合金宝为3AL2. 5V。本发明与现有技术相比的优点I、既保证了钛合金管的晶相及其内部离子排列规则，又保证了钛合金管的各种物理性能及化学性能；2、加工方法简易可行，成品率高，生产成本较低；3、高质量的表面光洁度对其在医疗器械、运动器材上的广泛应用奠定了良好的基础。
具体实施例方式下面描述本发明的第一种实施例I、高精度TA18钛合金管制备方法，包括下述步骤I)备料取海绵钛，并加入合金宝，所述合金宝为3AL2. 5V，(即取海绵钛100kg，加A 3%AL和2. 5%V)然后将两者压制成电极块；2)熔炼将电极块放入真空自耗炉内，炉内真空度小于0. 7MPa通电升温至18000C -2000°C进行三次熔炼后铸成钛合金锭；3)将钛合金锭放入电阻炉内加热至850°C -900°C，保温1_3小时并多次墩拔后形成钛合金棒还;4)轧制钛合金管坯a、钛合金棒还处理对钛合金棒还表面进行超声波探伤,探伤合格后在钛合金棒坯一端打中心孔，然后把钛合金棒坯表面及中心孔用厚度为0. 45mm的铜皮包裹，铜皮不能太薄，太薄容易使钛合金氧化，太厚则在挤压后不容易酸洗去除掉；b、挤压成型将包裹好后的钛合金棒坯放入电阻炉内加热，温度控制在8000C —1000°C，保温时间1. 5小时一3. 0小时，取出后放到挤压机上一次挤压成钛合金管坯；C、将钛合金管坯酸洗，去除钛合金管坯表面的铜皮；5)粗轧将钛合金管坯放入真空热处理炉中加温至600°C，保温I小时，然后在炉内冷却至350°C，取出后冷却至室温，用二辊开坯机轧制得粗轧钛合金管材，粗轧时用45号机油加石蜡对钛合金管坯表面及内孔进行润滑处理，其中，45号机油和石蜡的重量比为100 10-20 ;实验证明，选择不同的挤压温度，挤压比和挤压速度，做出的成品性能参数各不相同。本发明取0 45*4. 5*L的TA18钛合金管坯放在WZS — 600型真空热处理炉中进行真空退火处理，6)精轧将粗轧钛合金管材继续放入真空热处理炉中加温至700°C，保温I小时，然后在炉内冷却至300°C，取出后冷却至室温，用三辊开坯机精轧得精轧钛合金管材，精轧时用45号机油加石蜡对钛合金管材表面及内孔进行润滑处理，其中，45号机油和石蜡的重量比为100 :10-20，用三辊开坯机在此温度下精轧，连轧中的TA18钛合金管材性能结构优异，轧制出来的管材表面光洁度良好，性能符合国标标准；7)退火将精轧钛合金管材再一次放入真空热处理炉中加温至350°C，保温I小时，取出后空冷至室温，校直即得成品钛合金管。精轧钛合金管材退火温度保持在350°C状态进行半退火，以便清除应力，便于校直处理，使成品钛合金管的弯曲度在千分之一以内，并超声波探伤合格。实践证明采用以上方法轧制的TA18钛合金管性能优良，成品率高，光洁度好，可达到h6，符合医用标准(现有工艺仅能达到h8)，晶体结构合理，符合国家国标3625-95 标准。其中，在步骤4中，钛合金管坯管坯的壁厚偏差如下图所示
权利要求
1.高精度TA18钛合金管制备方法，其特征在于包括下述步骤 O备料取海绵钛，并加入合金宝，然后将两者压制成电极块； 2)熔炼将电极块放入真空自耗炉内，炉内真空度小于O.7MPa通电升温至18000C -2000°C进行三次熔炼后铸成钛合金锭； 3)将钛合金锭放入电阻炉内加热至850°C_900°C，保温1-3小时并多次墩拔后形成钛合金棒还； 4)轧制钛合金管坯 a、钛合金棒还处理对钛合金棒还表面进行超声波探伤，探伤合格后在钛合金棒还一端打中心孔，然后把钛合金棒坯表面及中心孔用铜皮包裹； b、挤压成型将包裹好后的钛合金棒坯放入电阻炉内加热，温度控制在8000C —100(TC，保温时间I. 5小时一3. O小时，取出后放到挤压机上一次挤压成钛合金管坯； C、将钛合金管坯酸洗，去除钛合金管坯表面的铜皮； 5)粗轧将钛合金管坯放入真空热处理炉中加温至600°C_750°C，保温I小时，然后在炉内冷却至350°C _370°C，取出后冷却至室温，用二辊开坯机轧制得粗轧钛合金管材，粗轧时用润滑油对钛合金管坯表面及内孔进行润滑处理； 6)精轧将粗轧钛合金管材继续放入真空热处理炉中加温至700°C_750°C，保温I小时，然后在炉内冷却至300°C _350°C，取出后冷却至室温，用三辊开坯机精轧得精轧钛合金管材，精轧时用润滑油对钛合金管材表面及内孔进行润滑处理； 7)退火将精轧钛合金管材再一次放入真空热处理炉中加温至350°C，保温I小时，取出后空冷至室温，校直即得成品钛合金管。
2.根据权利要求I所述的高精度TA18钛合金管制备方法，其特征在于上述步骤4)的a步骤中，所述铜皮的厚度为O. 45mm。
3.根据权利要求I所述的高精度TA18钛合金管制备方法，其特征在于上述步骤5)中，将钛合金管坯放入真空热处理炉中加温至610°C，保温I小时，然后在炉内冷却至300°C，取出后冷却至室温。
4.根据权利要求I所述的高精度TA18钛合金管制备方法，其特征在于上述步骤6)中，将粗轧钛合金管材继续放入真空热处理炉中加温至720°C，保温I小时，然后在炉内冷却至300°C，取出后冷却至室温。
5.根据权利要求I所述的高精度TA18钛合金管制备方法，其特征在于上述步骤6)和步骤7)中，所述润滑油为45号机油中加入石蜡。
6)根据权利要求5所述的高精度TA18钛合金管制备方法，其特征在于所述45号机油和石蜡的重量比为100 :10-20。
7)根据权利要求I所述的高精度TA18钛合金管制备方法，其特征在于上述步骤I)中，所述合金宝为3AL2. 5V。
全文摘要
本发明提供一种高精度TA18钛合金管制备方法，包括下述步骤1)备料；2)熔炼；3)将钛合金锭放入电阻炉内加热至850℃-900℃，保温1-3小时并多次墩拔后形成钛合金棒坯；4)轧制钛合金管坯；5)粗轧；6)精轧；7)退火。采用本发明生产的TA18钛合金管成品率高、生产成本低、光洁度好，可达到h6、晶体结构合理，具有很高的实用价值。
文档编号B21C37/06GK102974645SQ20121046557
公开日2013年3月20日 申请日期2012年11月16日 优先权日2012年11月16日
发明者袁亚军 申请人:袁亚军