两种不同钛合金组合轧制为一个环形件的方法技术

本发明专利技术公开了一种两种不同钛合金组合轧制为一个环形件的方法，其步骤为：先分别将两种钛合金棒材镦粗、冲孔、预轧制成一大一小，两个钛合金环坯，将大钛合金环坯套在小钛合金环坯的外面一起放在环轧机上进行轧制，获得两种钛合金的双金属环件。该方法通过双金属的轧制比推导出轧制变形抗力比值，确定轧制变形温度，从而分别加热到相应的温度进行轧制成形，获得性能、尺寸良好的双金属环件。该方法用于双金属环件轧制成形。

【技术实现步骤摘要】
两种不同钛合金组合轧制为一个环形件的方法
本专利技术涉及一种环轧轧制成形方法，特别是涉及了两种不同钛合金组合轧制为一个环形件的方法。
技术介绍
双金属环件是由两种不同金属构成的复合环件，环件之间通过各种变形和连接技术紧密结合,在外力作用下内外环件不会分离。和单一金属环件相比,双金属环件可以充分发挥两种金属各自的最佳性能，不仅具有优良的物理、化学、力学等综合性能，还可以节省大量贵重金属，降低生产成本，因而双金属环件被广泛应用于机械、汽车、火车、船舶、冶金、化工、能源、航空航天等工业领域。目前，双金属环件的主要制造方法是先通过环件轧制工艺分别轧制成形两个单金属环件，再将两个单金属环件组合装配成双金属环件。由于两个单金属环件分开轧制成形，导致该方法工序多，费时费力，生产效率低。且轧制成形的两个单金属环件进行组合装配时，环件接触界面只发生弹性变形或小塑性变形，从而导致该方法制造的双金属环件界面接触质量差，连接强度低，不能满足高性能双金属环件服役性能和使用寿命的要求。双金属环件轧制是指将两种金属环坯套在一起进行轧制，轧制过程中，由于金属的变形抗力与温度以及材料本身的特性等因素有关，很容易造成变形不均，而导致轧制失败。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种采用控制变形过程中金属材料的变形温度，实现双金属环件的轧制成形，获得性能、尺寸良好的双金属环件。为解决上述技术问题，本专利技术所述两种不同钛合金组合轧制为一个环形件的方法，其技术方案包括以下步骤：取TC4和TC6两种钛合金材料，分别按一定规格下料成棒材，然后经过镦粗、冲孔、预轧制成TC4合金环坯和TC6合金环坯，TC4合金环坯的内径等于TC6合金环坯的外径；分别将TC4合金环坯加热到880±10℃保温，将TC6合金环坯加热到900±10℃保温；将TC4合金环坯套在TC6合金环坯的外面一起放在环轧机上进行轧制，获得两种钛合金的双金属环件，其中，TC4合金环件的轧制比为K1、TC6合金环件的轧制比为K2；K1/K2＝σs/σs′，式中，σs为，TC4合金环坯轧制变形抗力，σs′为TC6合金环坯轧制变形抗力。所述TC4合金环坯轧制变形抗力为σs＝nσ0，其中，n为TC4合金在轧制相应变形温度下的热力参数系数，σ0为TC4合金在常温下的变形抗力。所述TC6合金环坯轧制变形抗力为σs′＝n′σ0′，其中，n′为TC6合金在轧制相应变形温度下的热力参数系数，σ0′为TC6合金在常温下的变形抗力。与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：本专利技术所述两种不同钛合金组合轧制为一个环形件的方法，首先根据两种钛合金环件的最终尺寸，设计TC4合金环坯和TC6合金环坯，并分别确定TC4合金环件和TC6合金环件的轧制比K1、K2，再根据K1/K2＝σs/σs′确定TC4合金环坯和TC6合金轧制变形抗力σs、σs′，从而确定TC4合金环件和TC6合金环件的加热温度。在相应温度下，将TC4合金环坯和TC6合金环坯套在一起轧制，从而获得性能、尺寸良好的两种钛合金的双金属环件。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细说明。图1是双金属轧制过程示意图。具体实施方式实施本专利技术所述的两种不同钛合金组合轧制为一个环形件的方法需要提供锻造加热炉、压力机、机械手等设备。其具体实施方式：该TC4合金的主要化学元素含量(重量百分比)为：含Al量5.5％～6.8％、含V量3.5％～4.5％、含Fe量0.30％、含C量0.10％、含N量0.05％、含H量0.015％、含O量0.20％、余量为Ti。该TC6合金的主要化学元素含量(重量百分比)为：含C量0.36％～0.44％、含Mn量0.50％～0.80％、含Si量0.17％～0.37％、含S量≤0.020％、含P量≤0.020％、含Cr量0.60％～0.90％、含Ni量1.25％～1.75％、含Mo量0.15％～0.25％、余量为Ti。本方法的步骤如下：取TC4和TC6两种钛合金材料，分别按一定规格下料成棒材，然后经过镦粗、冲孔、预轧制成TC4合金环坯4和TC6合金环坯5，TC4合金环坯4的内径等于TC6合金环坯5的外径；分别将TC4合金环坯4加热到880±10℃保温，将TC6合金环坯5加热到900±10℃保温；将TC4合金4套在TC6合金环坯5的外面一起放在环轧机上进行轧制，获得两种钛合金的双金属环件，其中，TC4合金环件的轧制比为K1、TC6合金环件的轧制比为K2；K1/K2＝σs/σs′，式中，σs为，TC4合金环坯轧制变形抗力，σs′为TC6合金环坯轧制变形抗力。所述TC4合金环坯4轧制变形抗力为σs＝nσ0，其中，n为TC4合金在轧制相应变形温度下的热力参数系数，σ0为TC4合金在常温下的变形抗力。所述TC6合金环坯5轧制变形抗力为σs′＝n′σ0′，其中，n′为TC6合金在轧制相应变形温度下的热力参数系数，σ0′为TC6合金在常温下的变形抗力。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种两种不同钛合金组合轧制为一个环形件的方法，其特征在于，包括以下步骤：取TC4和TC6两种钛合金材料，分别按一定规格下料成棒材，然后经过镦粗、冲孔、预轧制成TC4合金环坯和TC6合金环坯，TC4合金环坯的内径等于TC6合金环坯的外径；分别将TC4合金环坯加热到880±10℃保温，将TC6合金环坯加热到900±10℃保温；将TC4合金环坯套在TC6合金环坯的外面一起放在环轧机上进行轧制，获得两种钛合金的双金属环件，其中，TC4合金环件的轧制比为K1、TC6合金环件的轧制比为K2；K1/K2＝σs/σs′，式中，σs为，TC4合金环坯轧制变形抗力，σs′为TC6合金环坯轧制变形抗力。

【技术特征摘要】
2016.12.01 CN 20161109370811.一种两种不同钛合金组合轧制为一个环形件的方法，其特征在于，包括以下步骤：取TC4和TC6两种钛合金材料，分别按一定规格下料成棒材，然后经过镦粗、冲孔、预轧制成TC4合金环坯和TC6合金环坯，TC4合金环坯的内径等于TC6合金环坯的外径；分别将TC4合金环坯加热到880±10℃保温，将TC6合金环坯加热到900±10℃保温；将TC4合金环坯套在TC6合金环坯的外面一起放在环轧机上进行轧制，获得两种钛合金的双金属环件，其中，TC4合金环件的轧制比为K1、TC...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘成，苏海，徐东，袁慧，葛波，
申请(专利权)人：贵州安大航空锻造有限责任公司，
类型：发明
国别省市：贵州,52