【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及钛合金，尤其涉及一种tc27钛合金管材的制备方法。
技术介绍
1、先进的海洋工程装备是建设海洋强国的需求，而先进的材料是研制先进海洋工程装备的基础。海洋工程装备大多处于海水或海洋大气环境中，要求材料耐蚀性能好、比强度高。钛合金具有优良的耐海水腐蚀性能，适宜在海洋环境中应用，而其高的比强度可以提供更大的浮力，是理想的海洋工程材料。钛合金在海洋工程应用的主要方面有海上石油天然气勘探与开采、舰船、深潜器、海水淡化、滨海电站、温差发电及地热发电、滨海建筑及设施等。
2、随着海洋工程装备产业发展的逐步深入，对材料提出了更高的要求；主要标志是出现了钻探与开采石油(气)的海上平台，海底采矿由近岸浅海向较深的海域发展，现已能在水深1000多米的海域钻井采油，在水深4000米的洋底采集锰结核，在水深6000多米的大洋进行钻探。海上采油的设备庞大，同时采油设备特别是深海的环境十分恶劣，开采难度大，风险高，且海水腐蚀、浪涌、洋流环境、海洋涡激振动和深水压力等对材料要求苛刻，因此需要强度高、耐腐蚀加工性能好、无磁等综合性能优良的钛合金材料制造海上石油平台支柱、钻杆、探测杆、螺杆钻具挠轴、采油管、接头、提升钻具装置、钻探助推器、取样室及水下安全阀门等海洋工程装备。
3、目前，我国常用的钛合金材料和应用技术已满足不了海上石油勘探和开采设备的发展要求，可以应用的钛合金材料非常少，与国外差距很大，技术比较落后，导致海洋工程装备上采油系统、储油系统和石油的初加工设备等完全依靠进口，海洋工程装备进口率达到了70％～90％，严重
4、tc27钛合金是国内自主研制的新型高强高韧近β型钛合金，目前主要应用于航空航天领域，具有比强度高、断裂韧度好和抗应力腐蚀能力强等一系列优点，是一种理想的海洋工程装备用材。但是，现有方法制备的tc27钛合金虽然强度高，但是其不能达到较高的冲击韧性，由此，限制了tc27钛合金在海洋工程装备上的应用。
技术实现思路
1、本专利技术解决的技术问题在于提供一种tc27钛合金管材的制备方法，本申请提供的制备方法可使制备得到的tc27钛合金管材保证强度的同时提升韧性。
2、有鉴于此，本申请提供了一种tc27钛合金管材的制备方法，包括以下步骤：
3、s1)将tc27钛合金铸锭进行锻造，将锻造后的tc27钛合金棒材轧制或挤压成管材；
4、s2)将步骤s1)得到的tc27钛合金管材进行热处理，
5、所述热处理的制度为：(tβ-30)～(tβ-60)℃，保温0.5～2h，炉冷至700℃～750℃，保温1～3h，空冷+600～630℃，保温6～8h，炉冷，tβ为tc27钛合金的β相变点温度。
6、优选的，所述锻造按照相变点以上-相变点以下-相变点以上-相变点以下的锻造温度变化进行锻造。
7、优选的，所述锻造以镦粗和拔六方结合的方式进行8～10火次的开坯和改锻，单次压下量在100mm/次以内；相变点以上每火次变形量40～50％，终锻温度≥850℃，相变点以下每火次变形量30～40％，终锻温度≥780℃。
8、优选的，所述轧制的温度为850～900℃，保温1～3h。
9、优选的，所述挤压的温度850～900℃，保温1～3h。
10、优选的，所述热处理制度为：(tβ-35)～(tβ-55)℃，保温1～1.5h，炉冷至720℃～740℃，保温1.5～2.5h，空冷+610～620℃，保温6.5～7.5h，炉冷。
11、优选的，所述tc27钛合金按照重量百分比计，包括：al：5.0～6.5％，mo：3.5～5.0％，v：5.0～6.5％，nb：1.5～2.5％，fe：0.5～1.5％，余量为ti；
12、所述tc27钛合金铸锭名义化学成分是ti-5.5al-3.5mo-5.5v-2.0nb-0.5fe、ti-6.0al-4.0mo-5.5v-2.0nb-0.6fe或ti-5.8al-3.8mo-5.3v-2.0nb-0.8fe。
13、优选的，所述tc27钛合金铸锭的名义化学成分为ti-5.5al-3.5mo-5.5v-2.0nb-0.5fe时，所述热处理制度为：加热至815℃，保温0.5h，炉冷至720℃，保温1h，空冷+加热至620℃，保温6h，炉冷。
14、优选的，所述tc27钛合金铸锭的名义化学成分为ti-6.0al-4.0mo-5.5v-2.0nb-0.6fe时，所述热处理制度为：加热至827℃，保温1h，炉冷至750℃，保温2h，空冷+加热至600℃，保温8h，炉冷。
15、优选的，所述tc27钛合金铸锭的名义化学成分为ti-5.8al-3.8mo-5.3v-2.0nb-0.8fe时，所述热处理制度为：加热至802℃，保温2h，炉冷至700℃，保温3h，空冷+加热至600℃，保温6h，炉冷。
16、本申请提供了一种tc27钛合金管材的制备方法，首先将tc27钛合金铸锭进行锻造，将锻造后的tc27钛合金棒材轧制或挤压成管材，然后将得到tc27钛合金管材进行热处理；在制备tc27钛合金管材的过程中，本申请通过采用特殊的热处理制度，以调整初生α相和次生α相的体积分数、形态和尺寸，从而在tc27钛合金管材中形成片状初生α相，其可阻碍裂纹的扩展，在裂纹扩展过程中吸收大量的能量，从而提高韧性，而细小的次生α相粗化以提升强度；由此，本申请制备的tc27钛合金管材在保证强度的同时提升了韧性。
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1.一种TC27钛合金管材的制备方法，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述锻造按照相变点以上-相变点以下-相变点以上-相变点以下的锻造温度变化进行锻造。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述锻造以镦粗和拔六方结合的方式进行8～10火次的开坯和改锻，单次压下量在100mm/次以内；相变点以上每火次变形量40～50％，终锻温度≥850℃，相变点以下每火次变形量30～40％，终锻温度≥780℃。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述轧制的温度为850～900℃，保温1～3h。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述挤压的温度850～900℃，保温1～3h。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述热处理制度为：(Tβ-35)～(Tβ-55)℃，保温1～1.5h，炉冷至720℃～740℃，保温1.5～2.5h，空冷+610～620℃，保温6.5～7.5h，炉冷。
7.根据权利要求1～6任一项所述的制备方法，其特征在于，所述TC27钛合金按
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述TC27钛合金铸锭的名义化学成分为Ti-5.5Al-3.5Mo-5.5V-2.0Nb-0.5Fe时，所述热处理制度为：加热至815℃，保温0.5h，炉冷至720℃，保温1h，空冷+加热至620℃，保温6h，炉冷。
9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述TC27钛合金铸锭的名义化学成分为Ti-6.0Al-4.0Mo-5.5V-2.0Nb-0.6Fe时，所述热处理制度为：加热至827℃，保温1h，炉冷至750℃，保温2h，空冷+加热至600℃，保温8h，炉冷。
10.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述TC27钛合金铸锭的名义化学成分为Ti-5.8Al-3.8Mo-5.3V-2.0Nb-0.8Fe时，所述热处理制度为：加热至802℃，保温2h，炉冷至700℃，保温3h，空冷+加热至600℃，保温6h，炉冷。
...【技术特征摘要】
1.一种tc27钛合金管材的制备方法，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述锻造按照相变点以上-相变点以下-相变点以上-相变点以下的锻造温度变化进行锻造。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述锻造以镦粗和拔六方结合的方式进行8～10火次的开坯和改锻，单次压下量在100mm/次以内；相变点以上每火次变形量40～50％，终锻温度≥850℃，相变点以下每火次变形量30～40％，终锻温度≥780℃。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述轧制的温度为850～900℃，保温1～3h。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述挤压的温度850～900℃，保温1～3h。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述热处理制度为：(tβ-35)～(tβ-55)℃，保温1～1.5h，炉冷至720℃～740℃，保温1.5～2.5h，空冷+610～620℃，保温6.5～7.5h，炉冷。
7.根据权利要求1～6任一项所述的制备方法，其特征在于，所述tc2...
【专利技术属性】
技术研发人员：张业勤，齐立春，黄利军，丁小明，李焕峰，
申请(专利权)人：中国航发北京航空材料研究院，
类型：发明
国别省市：
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