專利名稱：一種高彈性Ti811球頭用板的生產工藝的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種鈦合金加工方法，特別是一種高彈性TiSll球頭用板的生產工藝。
背景技術：
鈦合金密度小、強度高，被廣泛認作是高品質高爾夫球頭用材料。目前市場上高爾夫球頭主要由鑄造殼體和打擊面板材料焊接而成。高品質的球頭能防止能量損失，加大飛程，給球手帶來愉悅的感覺。除了改變結構、增大體積和提高合金力學性能外，最重要的是改善球頭打擊面用材料。但是由于鈦合金本身彈性模量低的特點，給提高球頭性能帶來了瓶頸。Ti811鈦合金屬于近a合金，該合金的使用強度高，性能優(yōu)良，是做高爾夫球頭打擊面板的理想材料。因此，需要開發(fā)一種高爾夫球頭用TiSll打擊面板，該板材有高的強度和彈性，適合于球頭用打擊面板。

發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種高彈性TiSll球頭用板的生產工藝，可以制備3.2~4mmTi811球頭用板，使用該板材制造的球頭產品壽命長，彈性好，擊球效果優(yōu)良。為了實現(xiàn)解決上述技術問題的目的，本發(fā)明采用了如下技術方案
本發(fā)明提供的一種高彈性TiSll球頭用板的生產工藝，包括以下工藝路線
步驟一、板坯選擇①選料選擇零級海綿鈦、Al-V合金、Al-Mo合金、TiO2、高純度Al粉作為原料，壓制電極；②熔煉使用真空自耗爐熔煉，熔煉3次。步驟二、鍛造銑面①鍛造加熱溫度為110(ni60°C;入爐前，對板坯表面局部裂紋進行修磨，修磨深度<板坯厚度10%，深寬比< 1:10，成品板坯表面無裂紋、氧化物殘留。步驟三、熱軋和退火①粗軋將鍛造銑面得到的成品板坯裝爐，裝爐溫度700~1000 °C,加熱溫度1000~100°C,加熱時間以1.6±0. 2min/mm計算，單向軋制，軋程變形率68 87%，道次變形率8 20%;②修磨修磨去除表面裂紋；③精軋裝爐溫度600~900°C，加熱溫度960~1020°C，加熱時間按照1.3±0.15min/mm計算，單向軋制，軋程變形率50 65%，道次變形率4 20% ;④大氣退火在700~800°C退火，保溫時間45 120min，冷卻速率不低于空冷。步驟四、后處理噴砂、酸洗去除表面氧化皮、修磨去除局部裂紋、定尺。更具體的，所述的熱軋和退火工序的參數(shù)為粗軋的裝爐溫度700±10°C，加熱溫度1100±10°C，加熱時間1.6min/mm，熱軋軋程變形率80%，道次變形率15% ;精軋的裝爐溫度600°C，加熱溫度1000°C，加熱時間1. 3min/mm,軋程變形率65%，道次變形率15% ;大氣退火在750°C退火。這些參數(shù)的關鍵點為單向軋制，軋制階段道次變形率氺20%，退火時冷卻速率不低于空冷。單向軋制可以使材料的原子密排方向沿橫向分布，提高板材的橫向彈性模量；道次變形率大于20%后，會形成表面裂紋；冷卻速率低于空冷會是板材內部形成大塊狀a相，降低板材的延伸率。通過采用上述技術方案，本發(fā)明具有以下的有益效果
本發(fā)明采用特定的軋制和熱處理技術，工藝路線穩(wěn)定可靠，產品性能優(yōu)良。與常規(guī)方法生產球頭板材相比一、性能優(yōu)良，板材屈服強度為93(T990MPa，抗拉強度為102(Tll00MPa，延伸率為8 14%。二、彈性好，鈦合金的彈性模量一般為10(Tll0GPa，新產品的橫向彈性模量提高17%，使得板材的CT值提高0. 8%。三、壽命長，強度提高10%，炮擊值提高40%。四、成品修磨量小，采取一火后表面修磨處理，完全去除表面微小裂紋，然后在精軋階段進行輔助修磨，可以保證成品板材幾乎不用修磨。
具體實施例方式下面結合實施例對本專利進一步解釋說明。但本專利的保護范圍不限于具體的實施方式。實施例1 :
按以下工藝路線及工藝參數(shù)進行TiSll球頭板生產
一、板坯選擇:①:選料選擇零級海綿鈦、Al-V合金、Al-Mo合金、TiO2、高純度Al粉作為原料，壓制電極；②熔煉使用真空自耗爐熔煉，熔煉3次；
二、鍛造銑面①鍛造加熱溫度為110(Tll6(rC，局部裂紋可修磨，修磨深度<板坯厚度10%，深寬比< 1:10，成品板坯表面無裂紋、氧化物殘留。三、熱軋和退火①粗軋將鍛造銑面得到的成品板坯裝爐，裝爐溫度700±10°C，加熱溫度1100±10°c，加熱時間以1. 6min/mm計算，然后進行熱軋，軋程變形率80%，道次變形率15% ;②修磨修磨去除表面裂紋；③精軋裝爐溫度600°C，加熱溫度1000°C，加熱時間按照1. 3min/mm計算，軋程變形率65%，道次變形率15% ;④大氣退火在750°C退火，保溫時間45 120min，冷卻速率不低于空冷。四、后處理噴砂、酸洗去除表面氧化皮、修磨去除局部裂紋、定尺。采用上述工藝方法制備的4*1000*2000規(guī)格Ti811板材，成品板材組織較為均勻，由a基體+少量片狀a +點狀條狀0，晶粒度13級；成品板屈服強度980 MPa、抗拉強度1060MPa、橫向彈性模量134GPa，延伸率14%。對比例I (換向與不換向軋制)
和實施例1相比，其他條件不變，板坯經粗軋至厚度為20mm，分切。精軋階段換向軋制，以粗軋階段的寬度作為精軋階段的長度方向，制備4. Omm規(guī)格TiSll板材，然后進行退火，表面處理。成品板材雖然組織均勻，晶粒度為12. 5級，屈服強度950MPa，抗拉強度980MPa，但是橫向彈性模量僅為112GPa，不能滿足要求。對比例2 (空冷和爐冷)
和實施例1相比，其他條件不變，板坯經粗軋、精軋至4. Omm板材。退火時，采用成摞退火。4張板材疊放，為防止板材變形，上加30mm普碳鋼板作為壓板。退火溫度750°C，保溫結束后，米用爐冷冷卻。成品板材晶粒度為12. 5級，屈服強度977MPa，抗拉強度1020MPa，橫向彈性模量 135GPa，但是延伸率僅為4. 5%，不能滿足要求。
權利要求
1.一種高彈性TiSll球頭用板的生產工藝，其特征是包括以下工藝路線步驟一、板坯選擇①選料選擇零級海綿鈦、Al-V合金、Al-Mo合金、TiO2、高純度Al 粉作為原料，壓制電極；②熔煉使用真空自耗爐熔煉，熔煉3次；步驟二、鍛造銑面①鍛造加熱溫度為110(Tll6(rC;入爐前，對板坯表面局部裂紋進行修磨，修磨深度<板坯厚度10%，深寬比< 1:10，成品板坯表面無裂紋、氧化物殘留；步驟三、熱軋和退火①粗軋將鍛造銑面得到的成品板坯裝爐，裝爐溫度 700^1000 °C,加熱溫度100(Tll0(TC，加熱時間以1·6±0· 2min/mm計算，單向軋制，軋程變形率68 87%，道次變形率8 20%;②修磨修磨去除表面裂紋；③精軋裝爐溫度 60(Γ900 ，加熱溫度96(Tl020°C，加熱時間按照1. 3±0. 15min/mm計算，單向軋制，軋程變形率50 65%，道次變形率4 20% ;④大氣退火在70(T800°C退火，保溫時間45 120min，冷卻速率不低于空冷；步驟四、后處理噴砂、酸洗去除表面氧化皮、修磨去除局部裂紋、定尺。
2.根據(jù)權利要求1所述高彈性TiSll球頭用板的生產工藝，其特征是所述的熱軋和退火工序的參數(shù)為粗軋的裝爐溫度700±10°C，加熱溫度1100±10°C，加熱時間1.6min/ mm,熱軋軋程變形率80%，道次變形率15% ;精軋的裝爐溫度600°C，加熱溫度1000°C，加熱時間1. 3min/mm，軋程變形率65%，道次變形率15% ;大氣退火在750°C退火。
全文摘要
本發(fā)明介紹了一種高彈性Ti811球頭用板的生產工藝，鍛造銑面的加熱溫度為1100~1160℃；修磨深度＜板坯厚度10%，深寬比≤1:10；粗軋單向軋制，軋程變形率68~87%，道次變形率8~20%；修磨；精軋單向軋制，軋程變形率50~65%，道次變形率4~20%；在700~800℃不低于空冷大氣退火；噴砂、酸洗。本發(fā)明制備的板材屈服強度930~990MPa，抗拉強度1020~1100MPa，延伸率8~14%；橫向彈性模量提高17%，CT值提高0.8%；強度提高10%，炮擊值提高40%；幾乎不用修磨。
文檔編號B21B3/00GK103028913SQ20121054248
公開日2013年4月10日 申請日期2012年12月14日 優(yōu)先權日2012年12月14日
發(fā)明者王衛(wèi)超, 包淑娟, 郭朋, 顧新盛 申請人:洛陽雙瑞精鑄鈦業(yè)有限公司