【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及钛合金领域，具体涉及一种改善近α钛合金板各向异性的方法。
技术介绍
1、钛合金板密度小、比强度高、高温和低温性能优异、耐腐蚀好，是航天航空、海洋工程、化学工业及核工业等领域的重要轻量化结构材料。然而，由于其应用领域的重要性，对钛合金性能的稳定性提出了严格的要求，从而对钛合金材料各个生产环节的组织、性能的控制提出了更高的要求。
2、钛合金主要存在两种晶体组织：α相和β相。钛合金按照两相的比例不同可以分为α型钛合金、α+β型钛合金以及β型钛合金。纯钛及近α型钛合金中以密排六方的α相为主。在室温条件下，具有密排六方晶体结构的近α型钛合金的晶胞的各向异性十分明显。钛合金板一般为多晶体，由于晶格对称性低、独立滑移系较少等原因，在加工中极易形成较强的变形织构，在退火过程中又易生成再结晶织构，引起弹性模量、强度、塑性、韧性等性能的各向异性。织构或晶体的择优取向是造成多晶材料性能各向异性的重要原因之一。对于近α型钛合金这种低对称性、滑移系统较少的密排六方金属，其在加工过程中极易形成织构，使板材在冲压成型时出现“制耳”等问题而报废。为了提高板材的加工成型性能，希望近α型钛合金板材具有最小的板面各向异性。
3、因此，如何降低近α钛合金板材的织构强度成为本领域亟需解决的问题。
技术实现思路
1、本专利技术的主要目的在于提供一种改善近α钛合金板各向异性的方法，以解决现有的近α钛合金板材因具有强织构而造成的板材成型性差的问题。
2、根据本专利技术的一个方面，
3、步骤s1：将原料压制成块制备成自耗电极进行真空自耗熔炼，获得钛合金铸锭；
4、步骤s2：将所述铸锭进行电子束冷床熔炼，获得钛合金直轧扁锭，其中所述扁锭包括按重量百分比计的以下组分：mo：0.2%~0.5%、ni：0.6%~0.9%、cr：0.6%~0.8%，sc：0.15%~0.2%，余量为ti和不可避免的杂质；
5、步骤s3：将所述扁锭加热至高于β相变点温度的第一温度保温，再进行多火次换向轧制，获得第一板坯；
6、步骤s4：对所述第一板坯进行多道次交叉轧制，获得第二板坯；
7、步骤s5：将所述第二板坯进行多重退火，获得各向异性得到改善的近α钛合金板。
8、根据本专利技术的一个实施例，所述原料包括：0a级海绵钛、ti-15mo中间合金、纯镍屑、单质铬和钪粉。
9、根据本专利技术的一个实施例，所述真空自耗熔炼进行两次，且熔炼时真空度维持在2.0pa以下，每次熔炼的铸锭掉头后进行下一次熔炼。
10、根据本专利技术的一个实施例，所述第一温度为β相变点温度以上50~100℃，保温时间为3~5h。
11、根据本专利技术的一个实施例，所述多火次换向轧制为两火次换向轧制，第一火次采用横向热轧，第二火次热轧方向与第一火次热轧方向垂直，且每道次轧制完成后，对板坯进行矫直、修正、酸碱清洗和修磨处理，再通过真空退火炉进行退火，炉冷至室温。
12、根据本专利技术的一个实施例，第一火次热轧的道次变形量控制在20%~30%。
13、根据本专利技术的一个实施例，第二火次热轧的道次变形量控制在10%~20%。
14、根据本专利技术的一个实施例，在所述多道次交叉轧制中，道次变形量控制在5%~10%，在水平方向对板坯进行同步轧制，每轧制一个道次后，将坯料在水平面内相对于其进给方向顺时针旋转15~30°后再进行下一个道次的轧制，控制总变形量为60%~80%。
15、根据本专利技术的一个实施例，所述步骤s4还包括：
16、除最后一次轧制外，每道次轧制完成后，对所述板坯进行矫直、修正、酸碱清洗和修磨处理，再通过真空退火炉进行退火，炉冷至室温。
17、根据本专利技术的一个实施例，步骤s5中的多重退火包括：
18、步骤s5-1：将冷轧板加热至β相变点温度以上50~100℃保温1~2h，然后炉冷至室温，获得一次退火板；
19、步骤s5-2：将所述一次退火板加热至β相变点温度以下50~100℃保温1~2h，然后炉冷至室温，获得二次退火板；
20、步骤s5-3：将所述二次退火板加热至α/β相变点温度以上50~100℃保温1~2h，然后炉冷至室温，获得各向异性得到改善的近α钛合金板；
21、其中，每重退火的升温速率为10~15℃/min。
22、本专利技术与现有技术相比具有以下优点：
23、（1）采用真空自耗（var）熔炼结合eb炉熔炼可直接生产出矩形锭直接轧制，不仅可以省去锻造步骤，大幅降低开坯成本，有效缩短制备流程，提高制备效率，还可以很好地解决钛及钛合金熔炼过程中的高低密度夹杂等问题，易实现钛合金板的大批量生产；
24、（2）在近α钛合金中添加适量的稀土元素sc，能够细化金属材料晶粒，大大改善合金的力学性能，复合添加一定量的cr可以同时提高合金的力学性能及耐腐蚀能力；
25、（3）采用了换向热轧以及多道次换向冷轧技术，促进了钛板材中基面织构的产生，有利于减弱板材各向异性，改善钛板的力学性能；
26、（4）在冷轧变形后采用多重退火的热处理方式，产生一定的织构取向重新分布，因此各向异性得以改善，从而可获得较好力学性能的近α钛合金板。
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1.一种改善近α钛合金板各向异性的方法，其特征在于，包括下列步骤：
2.根据权利要求1所述的改善近α钛合金板各向异性的方法，其特征在于，所述原料包括：0A级海绵钛、Ti-15Mo中间合金、纯镍屑、单质铬和钪粉。
3.根据权利要求1所述的改善近α钛合金板各向异性的方法，其特征在于，所述真空自耗熔炼进行两次，且熔炼时真空度维持在2.0Pa以下，每次熔炼的铸锭掉头后进行下一次熔炼。
4.根据权利要求1所述的改善近α钛合金板各向异性的方法，其特征在于，所述第一温度为β相变点温度以上50~100℃，保温时间为3~5h。
5.根据权利要求1所述的改善近α钛合金板各向异性的方法，其特征在于，所述多火次换向轧制为两火次换向轧制，第一火次采用横向热轧，第二火次热轧方向与第一火次热轧方向垂直，且每道次轧制完成后，对板坯进行矫直、修正、酸碱清洗和修磨处理，再通过真空退火炉进行退火，炉冷至室温。
6.根据权利要求5所述的改善近α钛合金板各向异性的方法，其特征在于，第一火次热轧的道次变形量控制在20%~30%。
7.根据权利要求5所述
8.根据权利要求1所述的改善近α钛合金板各向异性的方法，其特征在于，在所述多道次交叉轧制中，道次变形量控制在5%~10%，在水平方向对板坯进行同步轧制，每轧制一个道次后，将坯料在水平面内相对于其进给方向顺时针旋转15~30°后再进行下一个道次的轧制，控制总变形量为60%~80%。
9.根据权利要求8所述的改善近α钛合金板各向异性的方法，其特征在于，所述步骤S4还包括：
10.根据权利要求1所述的改善近α钛合金板各向异性的方法，其特征在于，步骤S5中的多重退火包括：
...【技术特征摘要】
1.一种改善近α钛合金板各向异性的方法，其特征在于，包括下列步骤：
2.根据权利要求1所述的改善近α钛合金板各向异性的方法，其特征在于，所述原料包括：0a级海绵钛、ti-15mo中间合金、纯镍屑、单质铬和钪粉。
3.根据权利要求1所述的改善近α钛合金板各向异性的方法，其特征在于，所述真空自耗熔炼进行两次，且熔炼时真空度维持在2.0pa以下，每次熔炼的铸锭掉头后进行下一次熔炼。
4.根据权利要求1所述的改善近α钛合金板各向异性的方法，其特征在于，所述第一温度为β相变点温度以上50~100℃，保温时间为3~5h。
5.根据权利要求1所述的改善近α钛合金板各向异性的方法，其特征在于，所述多火次换向轧制为两火次换向轧制，第一火次采用横向热轧，第二火次热轧方向与第一火次热轧方向垂直，且每道次轧制完成后，对板坯进行矫直、修正、酸碱清洗和修磨处理，再通...
【专利技术属性】
技术研发人员：唐敏，李晓煜，程小伟，肖强，
申请(专利权)人：成都先进金属材料产业技术研究院股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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