【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于钛合金材料加工，尤其是涉及一种ti35钛合金带材制备方法。
技术介绍
1、缠绕垫由于其优良的回弹性对压力容器设备及管路的热循环和振动具有自调节能力，适用于负荷不均匀、接合力随温度与压力周期性变化的场合；缠绕垫是阀门、泵、换热器、塔、人孔、手孔灯法兰连接处的静密封件，被广泛应用于石化、机械、电力、冶金、造船、医药、原子能和宇航等领域。而加入6%ta元素的ti-ta合金是一种优良的核乏燃料后处理设备用新型材料，具有耐硝酸腐蚀、密度小、比强度高、工艺性能优良等特点，能够用于制备缠绕垫。
2、但ti35钛合金中ta元素的存在，使得合金组织及性能对工艺因素十分敏感。实际工艺的执行、加工过程的控制以及产品的热处理对最终产品性能及质量影响很大。
3、因此，迫切需要研究出能够满足乏燃料后处理用缠绕垫强度和塑性指标的ti35合金带材。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种ti35钛合金带材制备方法。该制备方法通过采用多火次热轧+多次冷轧+再结晶退火的制备工艺，能够保证钛合金材料表面与内部金属流动的同步性和均匀性，进而确保ti35钛合金带材的晶粒分布及尺寸的均匀性，兼顾强度和塑性的同时提高，满足缠绕垫的制备和使用要求，解决了现有技术中ti35合金带材无法满足缠绕垫强度和塑性指标的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种ti35钛合金带材制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
3、步
4、步骤二、将步骤一中得到的热轧板坯进行抛丸、酸洗、表面修磨，依次进行第一冷轧和真空退火，得到冷轧坯料；
5、步骤三、将步骤二中得到的冷轧坯料进行第二冷轧，得到钛合金带卷材；
6、步骤四、将步骤三中得到的钛合金带卷材进行再结晶退火，得到强塑性钛合金带材。
7、本专利技术通过进行抛丸、酸洗、表面修磨充分清除热轧板坯表面的氧化膜及缺陷，减少应力集中。
8、上述的一种ti35钛合金带材制备方法，其特征在于，步骤一中所述ti35钛合金板坯中ta元素的质量百分含量为5.5%~6.5%。
9、上述的一种ti35钛合金带材制备方法，其特征在于，步骤一中所述多火次热轧的制度为：升温至相变点以下10℃~70℃保温后进行轧制；所述相变点为α相转β相的温度点，单位为℃；所述保温的时间t1由下式计算：
10、；
11、其中，t1为保温的时间，单位为min；a的取值为1，单位为min/mm；h为步骤一中所述ti35钛合金板坯的厚度，单位为mm。
12、本专利技术通过控制温度以及根据热轧板坯的厚度控制保温时间，能够使板坯充分受热，提高板坯的可加工性，减小轧制抗力。
13、上述的一种ti35钛合金带材制备方法，其特征在于，步骤一中所述退火的温度为680℃~720℃。
14、本专利技术通过控制退火温度为680℃~720℃，能够消除钛合金在轧制过程中产生的加工硬化，减小轧制抗力，便于后续轧制。
15、上述的一种ti35钛合金带材制备方法，其特征在于，步骤二中所述第一冷轧采用可逆冷轧机进行，所述第一冷轧的制度为：进行多次累计变形量不大于60%的冷轧处理，且两次冷轧处理之间升温至680℃~720℃进行中间真空退火处理；所述第一冷轧的每道次变形量为2%~8%。
16、上述的一种ti35钛合金带材制备方法，其特征在于，步骤二中所述真空退火的温度为680℃~720℃，所述真空退火后进行酸洗脱脂。
17、上述的一种ti35钛合金带材制备方法，其特征在于，步骤三中所述第二冷轧采用二十辊冷轧机进行，每道次变形量为10%~20%。
18、本专利技术采用可逆冷轧机对热轧板坯进行第一冷轧，该可逆冷轧机能够提高轧制效率，且在进行较少道次的轧制后达到二十辊冷轧机的工作范围，便于后续采用二十辊轧机轧制，此时热轧板坯较厚，通过控制变形量为较小的2%~8%能够降低轧制抗力，并使热轧板坯的强度和韧性更加均匀、稳定及减少内部组织缺陷；然后通过采用二十辊冷轧机进行第二冷轧得到高精度、高质量的钛合金带卷材，此时经过第一冷轧的板坯厚度降低，能够满足二十辊冷轧机的轧制需求，且将每道次变形量增加至10%~20%后实际变形抗力依旧较小，能够有效缩短轧制周期，进而降低二十辊冷轧机的服役时长，减少设备损耗。
19、上述的一种ti35钛合金带材制备方法，其特征在于，步骤三中所述第二冷轧过程中进行中间真空退火，所述中间真空退火的温度为680℃~720℃，所述中间真空退火的时间t2由下式计算：
20、；
21、其中，t2为中间真空退火的时间，单位为min；b的取值为2，单位为min/mm；r为步骤三中所述钛合金带卷材的半径，单位为mm。
22、上述的一种ti35钛合金带材制备方法，其特征在于，步骤四中所述再结晶退火前进行脱脂和预剪切，所述再结晶退火的制度为：抽真空至真空度不大于5.0×10-2pa后升温至550℃~610℃保温，进行再结晶退火；所述保温的时间t3由下式计算：
23、；
24、其中，t3为保温的时间，单位为min；c的取值为2，单位为min/mm；r为步骤三中所述钛合金带卷材的半径，单位为mm。
25、本专利技术通过采用上述多次退火制度可以使ti35钛合金带材的组织细化，形成晶粒大小为3.04μm~5.53μm的等轴α晶粒，且有效提高断后伸长率达到30%；所述预剪切指将轧制过程中产生的不规则边部进行去除，达到成品目标尺寸。
26、本专利技术根据钛合金带卷材的厚度，控制真空退火时间及再结晶退火保温时间，避免出现保温时间过短钛合金带卷材热不透，影响钛合金带卷材性能及后续轧制，也能够避免时间过长钛合金带卷材出现过烧、氧化层加厚及损耗增大的问题；同时热处理的保温时长能够根据公式计算，提高了制备方法的通用性，能够通过测量材料尺寸直接得出保温时间，避免了厚度不同的材料需要进行多次试验，便于大规模推广。
27、上述的一种ti35钛合金带材制备方法，其特征在于，步骤四中所述强塑性钛合金带材的抗拉强度rm不小于350mpa，屈服强度不小于250mpa，断后伸长率a不小于28%，所述强塑性钛合金带材的厚度为0.1mm~0.3mm。
28、本专利技术与现有技术相比具有以下优点：
29、1、本专利技术通过采用多火次热轧+多次冷轧+再结晶退火的制备工艺，能够保证钛合金材料表面与内部金属流动的同步性和均匀性，进而提高ti35钛合金带材的晶粒分布及尺寸的均匀性，兼顾强度和塑性的同时提高，以满足缠绕垫的制备和使用要求，进而延长缠绕垫的使用寿命，大幅度降低设备的运行维护成本；通过该方法制备的ti35钛合金带材其断后伸长率和强度能够满足波纹管的制备要求，使其应用工况得到扩展；相比于单一热轧或者冷轧本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种Ti35钛合金带材制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种Ti35钛合金带材制备方法，其特征在于，步骤一中所述Ti35钛合金板坯中Ta元素的质量百分含量为5.5%~6.5%。
3.根据权利要求1所述的一种Ti35钛合金带材制备方法，其特征在于，步骤一中所述多火次热轧的制度为：升温至相变点以下10℃~70℃保温后进行轧制；所述相变点为α相转β相的温度点，单位为℃；所述保温的时间t1由下式计算：
4.根据权利要求1所述的一种Ti35钛合金带材制备方法，其特征在于，步骤一中所述退火的温度为680℃~720℃。
5.根据权利要求1所述的一种Ti35钛合金带材制备方法，其特征在于，步骤二中所述第一冷轧采用可逆冷轧机进行，所述第一冷轧的制度为：进行多次累计变形量不大于60%的冷轧处理，且两次冷轧处理之间升温至680℃~720℃进行中间真空退火处理；所述第一冷轧的每道次变形量为2%~8%。
6.根据权利要求1所述的一种Ti35钛合金带材制备方法，其特征在于，步骤二中所述真空退火的温度为680℃~
7.根据权利要求1所述的一种Ti35钛合金带材制备方法，其特征在于，步骤三中所述第二冷轧采用二十辊冷轧机进行，每道次变形量为10%~20%。
8.根据权利要求1所述的一种Ti35钛合金带材制备方法，其特征在于，步骤三中所述第二冷轧过程中进行中间真空退火，所述中间真空退火的温度为680℃~720℃，所述中间真空退火的时间t2由下式计算：
9.根据权利要求1所述的一种Ti35钛合金带材制备方法，其特征在于，步骤四中所述再结晶退火前进行脱脂和预剪切，所述再结晶退火的制度为：抽真空至真空度不大于5.0×10-2Pa后升温至550℃~610℃保温，进行再结晶退火；所述保温的时间t3由下式计算：
10.根据权利要求1所述的一种Ti35钛合金带材制备方法，其特征在于，步骤四中所述强塑性钛合金带材的抗拉强度Rm不小于350MPa，屈服强度不小于250MPa，断后伸长率A不小于28%，所述强塑性钛合金带材的厚度为0.1mm~0.3mm。
...【技术特征摘要】
1.一种ti35钛合金带材制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种ti35钛合金带材制备方法，其特征在于，步骤一中所述ti35钛合金板坯中ta元素的质量百分含量为5.5%~6.5%。
3.根据权利要求1所述的一种ti35钛合金带材制备方法，其特征在于，步骤一中所述多火次热轧的制度为：升温至相变点以下10℃~70℃保温后进行轧制；所述相变点为α相转β相的温度点，单位为℃；所述保温的时间t1由下式计算：
4.根据权利要求1所述的一种ti35钛合金带材制备方法，其特征在于，步骤一中所述退火的温度为680℃~720℃。
5.根据权利要求1所述的一种ti35钛合金带材制备方法，其特征在于，步骤二中所述第一冷轧采用可逆冷轧机进行，所述第一冷轧的制度为：进行多次累计变形量不大于60%的冷轧处理，且两次冷轧处理之间升温至680℃~720℃进行中间真空退火处理；所述第一冷轧的每道次变形量为2%~8%。
6.根据权利要求1所述的一种ti35钛合金带材制备方法，其特征在于，...
【专利技术属性】
技术研发人员：姬坤海，张辉，杨帆，吕智丹，薛国强，吴金平，
申请(专利权)人：西安稀有金属材料研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。