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      一種提高α+β型鈦合金強度的形變熱處理方法與流程

      文檔序號:11410577閱讀:616來源:國知局
      一種提高α+β型鈦合金強度的形變熱處理方法與流程
      本發(fā)明屬于鈦合金材料熱加工、熱處理工藝技術領域,涉及一種提高α+β型鈦合金強度的形變熱處理方法。

      背景技術:
      α+β型鈦合金是指即含有α穩(wěn)定元素,又含有β穩(wěn)定元素,常溫下含有α和β兩相組織的鈦合金,該合金往往兼具α鈦合金和β鈦合金的特點,常溫強度高,中等溫度的耐熱性也不錯,熱處理強化性能和焊接性能良好,兩相鈦合金具有牌號多、應用廣的特點。兩相鈦合金在熱加工和熱處理階段可有效改善和調節(jié)α相和β相含量和比例,以達到應用要求的組織和性能。形變熱處理工藝是將塑性形變和熱處理有機結合在一起,獲得形變強化和相變強化綜全效果的一種工藝方法。在兩相鈦合金的形變熱處理工藝環(huán)節(jié)中需要進行淬火處理,目前由于設備等原因采用熱加工后再進行熱處理+淬火的方式,不僅效率低,耗能,而且單獨熱處理和淬火只適合三維尺寸小的材料,不能實現批量化的生產。

      技術實現要素:
      本發(fā)明的目的是提供一種提高α+β型鈦合金強度的形變熱處理方法,解決了現有α+β型鈦合金形變熱處理工藝中存在的效率低、耗能高,不能批量化生產的問題。本發(fā)明所采用的技術方案是,一種提高α+β型鈦合金強度的形變熱處理方法,采用一種α+β型鈦合金形變熱處理在線淬火裝置,包括兩輥軋機,兩輥軋機的末道次出口處設有流水冷卻管道,流水冷卻管道的兩端分別通過支架a和支架b支撐,支架a靠近兩輥軋機設置,支架a的高度高于支架b的高度使流水冷卻管道呈傾斜狀,流水冷卻管道的一端端口為進料口,流水冷卻管道的管壁上設有進水口,進水口靠近進料口設置,流水冷卻管道的另一端端口為出料、出水口,出料、出水口的下方設有接水槽,接水槽的一側設有冷床;其中流水冷卻管道的傾斜角α的范圍為5°~10°;其中流水冷卻管道的直徑為軋件直徑的2~3倍;其中進水口通過管道連接接水槽;其中流水冷卻管長度為1.5m~2.5m;其中兩輥軋機軋制出的軋件正對流水冷卻管道的進料口設置;其中流水冷卻管道的兩端端口口徑相同且均為喇叭狀;其中兩輥軋機、支架a、支架b、接水槽及冷床均固定在同一平面上;具體包括以下步驟:步驟1,將α+β型鈦合金按一定軋制形變量在兩輥軋機中進行軋制,獲得規(guī)定的軋件規(guī)格和顯微組織;步驟2,將步驟1軋制完成后所得的軋件利用余溫在流水冷卻管道中進行在線淬火處理;步驟3.對步驟2淬火后的軋件進行低溫的去應力熱處理。本發(fā)明的特點還在于,其中步驟1中α+β型鈦合金軋制時的軋制形變量控制在85%~95%。其中步驟2中淬火時的軋件余溫溫度控制在800℃~850℃。其中步驟2在線淬火處理的具體過程為:首先,從進水口處接通自來水,使流水冷卻管道中充滿冷卻水,將經步驟1軋制完成后的軋件從流水冷卻管道一端的進料口進入并通過充滿冷卻水的流水冷卻管道內部,從流水冷卻管道另一端的出料、出水口出來后進入冷床空冷,淬火完成。其中步驟3中對淬火后的軋件進行去應力熱處理的溫度為550℃~650℃。本發(fā)明的有益效果是,本發(fā)明提供的方法通過對α+β型鈦合金進行一定形變量軋制,并在軋制后進行在線淬火工藝和淬火后的低溫去應力退火的形變熱處理工藝,利用形變強化和相變強化在保持一定塑性的前提下,提高了(α+β)型鈦合金材料強度。同時,通過在線流水冷卻裝置,實現兩相鈦合金的在線流水淬火工藝,可實現軋件的連續(xù)淬火處理,實現批量化處理。解決了現有形變熱處理工藝的效率低、耗能高,不能批量化生產的問題。附圖說明圖1是本發(fā)明一種提高α+β型鈦合金強度的形變熱處理方法中采用的一種α+β型鈦合金形變熱處理在線淬火裝置的結構示意圖;圖2是本發(fā)明一種提高α+β型鈦合金強度的形變熱處理方法的實施例1中TC4鈦合金顯微組織;圖3是本發(fā)明一種提高α+β型鈦合金強度的形變熱處理方法的實施例1中TC4鈦合金顯微組織中的馬氏體組織α′。圖中,1.兩輥軋機,2.軋件,3.進水口,4.支架a,5.流水冷卻管道,6.接水槽,7.冷床,8.支架b。具體實施方式下面結合附圖和具體實施方式對本發(fā)明進行詳細說明。本發(fā)明一種提高α+β型鈦合金強度的形變熱處理方法,采用一種α+β型鈦合金形變熱處理在線淬火裝置,結構如圖1所示,包括兩輥軋機1,兩輥軋機1的末道次出口處設有流水冷卻管道5,流水冷卻管道5的兩端分別通過支架a4和支架b8支撐,支架a4靠近兩輥軋機1設置,支架a4的高度高于支架b8的高度使流水冷卻管道呈傾斜狀且與水平面形成夾角α,流水冷卻管道5的一端端口為進料口,流水冷卻管道5的管壁上設有進水口3,進水口3靠近進料口設置,流水冷卻管道5的另一端端口為出料、出水口,出料、出水口的下方設有接水槽6,接水槽6的一側設有冷床7;其中流水冷卻管道5的傾斜角α的范圍為5°~10°;其中流水冷卻管道5的直徑為軋件2直徑的2~3倍;其中進水口3通過...
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