一種細(xì)晶超塑性ta15鈦合金薄板的加工方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種細(xì)晶超塑性TA15鈦合金薄板的加工方法，包括以下步驟：一、加熱TA15鈦合金板坯；二、進(jìn)行第一軋制，得到第一半成品板坯；三、加熱第一半成品板坯；四、進(jìn)行第二軋制，得到第二半成品板坯；五、將多張第二半成品板坯制成疊軋包；六、加熱疊軋包；七、進(jìn)行第三軋制和退火處理，拆包后依次進(jìn)行堿洗、酸洗、砂光和剪切處理，得到細(xì)晶超塑性TA15鈦合金薄板。利用本發(fā)明加工的TA15鈦合金薄板組織均勻，晶粒細(xì)小，超塑性能優(yōu)良，性能一致性良好，具有良好的工藝可控性和批量生產(chǎn)穩(wěn)定性。
【專利說(shuō)明】一種細(xì)晶超塑性TA15鈦合金薄板的加工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于鈦合金材料加工【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種細(xì)晶超塑性TA15鈦合金薄板的加工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]細(xì)晶鈦合金因其具有較高的超塑性，可經(jīng)超塑成型加工薄壁結(jié)構(gòu)件，廣泛代替飛行器各類精密鑄件、鍛件，用于制造導(dǎo)彈尾翼、導(dǎo)彈殼體等飛行器復(fù)雜結(jié)構(gòu)部件，起到明顯的減重效果，大幅提高有效載荷。該類構(gòu)件一般具有高筋薄腹的特征，形狀復(fù)雜，且投影面積較大，對(duì)組織性能要求很高。
[0003]TA15鈦合金具有良好的綜合力學(xué)性能，其強(qiáng)度、斷裂韌性、疲勞極限、抗應(yīng)力腐蝕能力略高于TC4鈦合金，可作為飛機(jī)結(jié)構(gòu)鈦合金用材，用于制造飛機(jī)隔框、壁板等工作溫度較高、受力較復(fù)雜的重要結(jié)構(gòu)零件，現(xiàn)已在國(guó)內(nèi)得到了大量應(yīng)用，其中以板材的應(yīng)用最為廣泛，主要應(yīng)用于發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)匣、焊接承力框等航空用關(guān)鍵構(gòu)件。但由于TA15鈦合金存在強(qiáng)度高、塑性差、冷軋變形量小等特點(diǎn)，薄板生產(chǎn)難度大，特別是板材的晶粒度、平直度較難控制，各向異性控制水平較差，造成TA15鈦合金板材的質(zhì)量不穩(wěn)定，成品率低，超塑性能不高，限制了 TA15鈦合金板材在高端領(lǐng)域的應(yīng)用。
[0004]傳統(tǒng)的TA15鈦合金薄板的加工工藝通常采用單向軋制，板材在軋制過(guò)程中方向不發(fā)生變化，晶粒在軋制過(guò)程中沿一個(gè)方向變形，導(dǎo)致橫縱向顯微組織差異較大，板材加工流線明顯，且板材表面沿軋制方向會(huì)產(chǎn)生“條絨溝”。另外，傳統(tǒng)工藝一般采用“熱軋+冷軋”相結(jié)合的工藝來(lái)加工細(xì)晶超塑性TA15鈦合金板材，由于冷軋變形的加工硬化明顯，后續(xù)熱處理難以消除該影響，導(dǎo)致板材塑性較低；且由于冷軋變形量較小，每道次減薄量較小，軋程較多，加工成本高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種具有良好的工藝可控性和批量生產(chǎn)穩(wěn)定性的細(xì)晶超塑性TA15鈦合金薄板的加工方法。利用該方法加工的TA15鈦合金薄板組織均勻，晶粒細(xì)小，超塑性能優(yōu)良，性能一致性良好。
[0006]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種細(xì)晶超塑性TA15鈦合金薄板的加工方法，其特征在于，該方法包括以下步驟:
[0007]步驟 一、將厚度為48mm~60mm的TA15鈦合金板坯置于加熱爐中，在溫度為910°C~930°C的條件下保溫，保溫時(shí)間L滿足:1.25Hr5≤&≤1.25氏+5，其中H1為TA15鈦合金板還的厚度，H1的單位為mm, 的單位為min ；
[0008]步驟二、將步驟一中保溫后的TA15鈦合金板坯送入熱軋機(jī)中進(jìn)行第一軋制，得到厚度為9mm~10.5mm的第一半成品板還；所述第一軋制為單向軋制；
[0009]步驟三、將步驟二中所述第一半成品板坯置于加熱爐中，在溫度為890°C~910°C的條件下保溫，保溫時(shí)間t2滿足:2H2-5≤t2≤2H2+5，H2為第一半成品板坯的厚度，H2的單位為mm, t2的單位為min ；
[0010] 步驟四、將步驟三中保溫后的第一半成品板坯送入熱軋機(jī)中進(jìn)行第二軋制，得到厚度為3mm~4_的第二半成品板還；所述第二軋制的軋制方向與第一軋制的軋制方向垂直；
[0011]步驟五、將步驟四中所述第二半成品板坯在溫度為690°C~710°C的條件下保溫20min~25min進(jìn)行表面氧化處理,然后將4~6張表面氧化處理后的第二半成品板還整齊疊放于上鋼板和下鋼板之間，并將邊側(cè)用鋼條進(jìn)行包覆，之后整體焊封成厚度為48mm~63mm的疊軋包；
[0012]步驟六、將步驟五中所述疊軋包置于加熱爐中，在溫度為910°C~930°C的條件下保溫，保溫時(shí)間t3滿足:1.25H3-5≤t3≤1.25H3+5，其中H3為疊軋包的厚度，H3的單位為mm, t3的單位為min ；
[0013]步驟七、將步驟六中保溫后的疊軋包送入熱軋機(jī)中進(jìn)行第三軋制，再將第三軋制后的疊軋包進(jìn)行退火處理，然后將退火處理后的疊軋包拆包取出經(jīng)第三軋制后的第二半成品板坯，之后將第三軋制后的第二半成品板坯依次進(jìn)行堿洗、酸洗、砂光和剪切處理，得到厚度為0.5mm~1.4mm,平均晶粒尺寸不大于5 μ m的細(xì)晶超塑性TA15鈦合金薄板,該鈦合金薄板在溫度為880°C~940°C，應(yīng)變速率I X KT4S4~I X 1θ?條件下的延伸率不小于800%。
[0014]上述的一種細(xì)晶超塑性ΤΑ15鈦合金薄板的加工方法，其特征在于，步驟二中所述第一軋制的具體過(guò)程為:先以20%~25%的道次加工率將ΤΑ15鈦合金板坯軋制至厚度為18mm~20.5mm,然后以12 %~19 %的道次加工率將TA15鈦合金板坯軋制至厚度為9mm~10.5mmο
[0015]上述的一種細(xì)晶超塑性TA15鈦合金薄板的加工方法，其特征在于，步驟四中所述第二軋制的具體過(guò)程為:先以20%~25%的道次加工率將第一半成品板坯軋制至厚度為
5.3mm~6.3mm,然后以11%~19%的道次加工率將第一半成品板還軋制至厚度為3_~4mm η
[0016]上述的一種細(xì)晶超塑性ΤΑ15鈦合金薄板的加工方法，其特征在于，步驟七中所述第三軋制的道次加工率為9%~25%。
[0017]上述的一種細(xì)晶超塑性ΤΑ15鈦合金薄板的加工方法，其特征在于，步驟七中所述退火處理的溫度為850°C~900°C，所述退火處理的時(shí)間為0.5h~lh。
[0018]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0019]1、本發(fā)明采用換向軋制工藝，能夠顯著減小橫向和縱向變形量差距，使晶粒得到比較均勻的變形，改善板材因單方向變形量較大軋制形成的織構(gòu)、加工流線等不利于均勻性的組織缺陷，組織均勻性高，板材橫縱向性能差距小。
[0020]2、本發(fā)明采用包覆疊軋工藝，生產(chǎn)效率高，采用高溫?zé)彳?，材料塑性好，不容易出現(xiàn)裂紋；可以實(shí)現(xiàn)單道次大變形量軋制，充分細(xì)化組織，使長(zhǎng)條α相含量< 15%，并且內(nèi)外部鈦板的組織接近一致；包覆疊軋可以明顯減小坯料在軋制過(guò)程中的溫降，可在一火次軋制中實(shí)現(xiàn)多道次變形，以大變形充分破碎并球化原始長(zhǎng)條α相，達(dá)到細(xì)化組織的目的，軋制效率也相應(yīng)提高。另外，由于包覆鋼板的保護(hù)作用，軋輥或者疊軋包上的雜物不會(huì)對(duì)板材表面質(zhì)量造成影響。[0021]3、本發(fā)明對(duì)于第一軋制、第二軋制和第三軋制前的加熱溫度和保溫時(shí)間進(jìn)行嚴(yán)格限制，充分利用TA15鈦合金的高溫塑性及再結(jié)晶作用，可以獲得平均晶粒尺寸≤5 μ m的細(xì)晶組織。
[0022]4、本發(fā)明在包覆疊軋前進(jìn)行表面氧化處理，表面氧化處理所得到的微氧化層可以有效防止板材在軋制過(guò)程中發(fā)生粘接，產(chǎn)生表面壓坑等缺陷，方便拆包；也消除了傳統(tǒng)工藝涂覆防氧化涂層不均勻的問(wèn)題，使表面光潔度大大提高，有利于改善板材的表面質(zhì)量。
[0023]5、本發(fā)明對(duì)于第一軋制、第二軋制和第三軋制的道次加工率進(jìn)行嚴(yán)格限制，尤其控制第一軋制和第二軋制在初始軋制時(shí)保持較大的道次變形率，利用坯料的高溫塑性進(jìn)行大變形量軋制，充分破碎晶粒；隨著坯料的溫度降低道次變形率減小，能夠防止變形量過(guò)大造成坯料開(kāi)裂。
[0024]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0025]圖1為本發(fā)明實(shí)施例1加工的細(xì)晶超塑性TA15鈦合金薄板的顯微組織照片。
[0026]圖2為本發(fā)明實(shí)施例2加工的細(xì)晶超塑性TA15鈦合金薄板的顯微組織照片。[0027]圖3為本發(fā)明實(shí)施例3加工的細(xì)晶超塑性TA15鈦合金薄板的顯微組織照片。
[0028]圖4為本發(fā)明實(shí)施例4加工的細(xì)晶超塑性TA15鈦合金薄板的顯微組織照片。
【具體實(shí)施方式】
[0029]實(shí)施例1
[0030]本實(shí)施例細(xì)晶超塑性TA15鈦合金薄板的加工方法包括以下步驟:
[0031]步驟一、將厚度為48mm的TA15鈦合金板坯置于加熱爐中，在溫度為920°C的條件下保溫65min ；
[0032]步驟二、將步驟一中保溫后的TA15鈦合金板坯送入熱軋機(jī)中進(jìn)行第一軋制，具體過(guò)程為:先以25 %，21.5 %，20.5 %，20 %的道次加工率將TA15鈦合金板坯的厚度軋制至18mm,然后以19 %，17.5 %，14.5 %，12 %的道次加工率將TA15鈦合金板坯的厚度軋制至9mm,得到第一半成品板還；所述第一軋制為單向軋制；
[0033]步驟三、將步驟二中所述第一半成品板坯置于加熱爐中，在溫度為900°C的條件下保溫18min ；
[0034]步驟四、將步驟三中保溫后的第一半成品板坯送入熱軋機(jī)中進(jìn)行第二軋制，具體過(guò)程為:先以25%，21%的道次加工率將第一半成品板坯的厚度軋制至5.3mm，然后以19%，17%，15%的道次加工率將第一半成品板坯的厚度軋制至3_，得到第二半成品板坯；所述第二軋制的軋制方向與第一軋制的軋制方向垂直；
[0035]步驟五、將步驟四中所述第二半成品板坯在溫度為700°C的條件下保溫25min進(jìn)行表面氧化處理，然后將6張表面氧化處理后的第二半成品板坯整齊疊放于厚度均為18mm的上鋼板和下鋼板之間，將邊側(cè)用鋼條進(jìn)行包覆，之后整體焊封成厚度為54mm的疊軋包；
[0036]步驟六、將步驟五中所述疊軋包置于加熱爐中，在溫度為920°C的條件下保溫67.5min ；
[0037]步驟七、將步驟六中保溫后的疊軋包送入熱軋機(jī)中進(jìn)行第三軋制，各道次加工率分別為:25 %，22%，20.5%，20%，18.5 %，16%，13.5 %，11%，再將第三軋制后的疊軋包進(jìn)行退火處理(退火溫度850°C，保溫時(shí)間Ih)，然后將退火后的疊軋包拆包，除去上、下鋼板和鋼條，取出經(jīng)第三軋制后的第二半成品板還，其厚度為0.65mm,之后將厚度為0.65mm的第二半成品板坯依次進(jìn)行堿洗、酸洗、砂光和剪切處理，得到厚度為0.5mm的細(xì)晶超塑性TA15鈦合金薄板。
[0038]本實(shí)施例加工的TA15鈦合金薄板的顯微組織照片如圖1所示，由圖1可知，本實(shí)施例加工的TA15鈦合金薄板的平均晶粒尺寸為4.7 μ m，組織均勻，晶粒細(xì)小。在應(yīng)變速率為IX 10_4/s的條件下，對(duì)本實(shí)施例TA15鈦合金薄板進(jìn)行900°C高溫拉伸試驗(yàn)，其縱向延伸率為852%，橫向延伸率為802%，橫縱向超塑性能差異< 5%。由此可知本實(shí)施例加工的TA15鈦合金薄板具有優(yōu)良的超塑性能。
[0039]實(shí)施例2
[0040]本實(shí)施例細(xì)晶超塑性TA15鈦合金薄板的加工方法包括以下步驟:
[0041]步驟一、將厚度為50mm的TA15鈦合金板坯置于加熱爐中，在溫度為910°C的條件下保溫65min ； [0042]步驟二、將步驟一中保溫后的TA15鈦合金板坯送入熱軋機(jī)中進(jìn)行第一軋制，具體過(guò)程為:先以24%，21 %，20.5 %，20 %的道次加工率將TA15鈦合金板坯的厚度軋制至19mm，然后以18%，15%，14%，12%的道次加工率將TA15鈦合金板坯的厚度軋制至10mm，得到第一半成品板坯；所述第一軋制為單向軋制；
[0043]步驟三、將步驟二中所述第一半成品板坯置于加熱爐中，在溫度為890°C的條件下保溫20min ；
[0044]步驟四、將步驟三中保溫后的第一半成品板坯送入熱軋機(jī)中進(jìn)行第二軋制，具體過(guò)程為:先以23^,20.5%的道次加工率將第一半成品板坯的厚度軋制至6.1mm，然后以
18.5%,16.5%，15%的道次加工率將第一半成品板坯的厚度軋制至3.5mm，得到第二半成品板坯；所述第二軋制的所述第二軋制的軋制方向與第一軋制的軋制方向垂直；
[0045]步驟五、將步驟四中所述第二半成品板坯在溫度為690°C的條件下保溫20min進(jìn)行表面氧化處理，然后將6張表面氧化處理后的第二半成品板坯整齊疊放于厚度均為21mm的上鋼板和下鋼板之間，將邊側(cè)用鋼條進(jìn)行包覆，之后整體焊封成厚度為63mm的疊軋包；
[0046]步驟六、將步驟五中所述疊軋包置于加熱爐中，在溫度為910°C的條件下保溫75min ；
[0047]步驟七、將步驟六中保溫后的疊軋包送入熱軋機(jī)中進(jìn)行第三軋制，各道次加工率分別為:25%，21%，20%，17.5%，15%，13%，11.5%，9%，再將第三軋制后的疊軋包進(jìn)行退火處理(退火溫度850°C，保溫時(shí)間Ih)，然后將退火后的疊軋包拆包，除去上、下鋼板和鋼條，取出經(jīng)第三軋制后的第二半成品板還，其厚度為0.9mm,之后將厚度為0.9mm的第二半成品板坯依次進(jìn)行堿洗、酸洗、砂光和剪切處理，得到厚度為0.8mm的細(xì)晶超塑性TA15鈦合金薄板。
[0048]本實(shí)施例加工的TA15鈦合金薄板的顯微組織照片如圖2所示，由圖2可知，本實(shí)施例加工的TA15鈦合金薄板的平均晶粒尺寸為3.7 μ m，組織均勻，晶粒細(xì)小。在應(yīng)變速率為IX 10_4/s的條件下，對(duì)本實(shí)施例TA15鈦合金薄板進(jìn)行900°C高溫拉伸試驗(yàn)，其縱向延伸率為865%，橫向延伸率為831%，橫縱向超塑性能差異< 5%。由此可知本實(shí)施例加工的TA15鈦合金薄板具有優(yōu)良的超塑性能。
[0049]實(shí)施例3
[0050]本實(shí)施例細(xì)晶超塑性TA15鈦合金薄板的加工方法包括以下步驟:
[0051]步驟一、將厚度為54mm的TA15鈦合金板坯置于加熱爐中，在溫度為930°C的條件下保溫70min ；
[0052]步驟二、將步驟一中保溫后的TA15鈦合金板坯送入熱軋機(jī)中進(jìn)行第一軋制，具體過(guò)程為:先以25 %，22.5 %，21 %，20 %的道次加工率將TA15鈦合金板坯的厚度軋制至
19.8mm,然后以18 %，16.5 %，15 %，13 %的道次加工率將TA15鈦合金板坯的厚度軋制至IOmm,得到第一半成品板還；所述第一軋制為單向軋制；
[0053]步驟三、將步驟二中所述第一半成品板坯置于加熱爐中，在溫度為890°C的條件下保溫25min ；
[0054]步驟四、將步驟三中保溫后的第一半成品板坯送入熱軋機(jī)中進(jìn)行第二軋制，具體過(guò)程為:先以21^,20%道次加工率將第一半成品板坯的厚度軋制至6.3mm，然后以17%，14%，11%的道次加工率將第一半成品板坯的厚度軋制至4mm，得到第二半成品板坯；所述第二軋制的所述第二軋制的軋制方向與第一軋制的軋制方向垂直；
[0055]步驟五、將步驟四中所述第二半成品板坯在溫度為710°C的條件下保溫22min進(jìn)行表面氧化處理，然后將5張表面氧化處理后的第二半成品板坯整齊疊放于厚度均為20mm的上鋼板和下鋼板之間， 將邊側(cè)用鋼條進(jìn)行包覆，之后整體焊封成厚度為60mm的疊軋包；
[0056]步驟六、將步驟五中所述疊軋包置于加熱爐中，在溫度為930°C的條件下保溫80min ；
[0057]步驟七、將步驟六中保溫后的疊軋包送入熱軋機(jī)中進(jìn)行第三軋制，各道次加工率分別為:23 %，20 %，18 %，15 %，13 %，11 %，10 %，再將第三軋制后的疊軋包進(jìn)行退火處理(退火溫度850°C，保溫時(shí)間Ih)，然后將退火后的疊軋包拆包，除去上、下鋼板和鋼條，取出經(jīng)第三軋制后的第二半成品板坯，其厚度為1.3_，之后將厚度為1.3mm的第二半成品板坯依次進(jìn)行堿洗、酸洗、砂光和剪切處理，得到厚度為1.2mm的細(xì)晶超塑性TA15鈦合金薄板。
[0058]本實(shí)施例加工的TA15鈦合金薄板的顯微組織照片如圖3所示，由圖3可知，本實(shí)施例加工的TA15鈦合金薄板的平均晶粒尺寸為4.0 μ m，組織均勻，晶粒細(xì)小。在應(yīng)變速率為IX 10_3/s的條件下，對(duì)本實(shí)施例TA15鈦合金薄板進(jìn)行940°C高溫拉伸試驗(yàn)，其縱向延伸率為880%，橫向延伸率為852%，橫縱向超塑性能差異< 5%。由此可知本實(shí)施例加工的TA15鈦合金薄板具有優(yōu)良的超塑性能。
[0059]實(shí)施例4
[0060]本實(shí)施例細(xì)晶超塑性TA15鈦合金薄板的加工方法包括以下步驟:
[0061]步驟一、將厚度為60mm的TA15鈦合金板坯置于加熱爐中，在溫度為930°C的條件下保溫70min ；
[0062]步驟二、將步驟一中保溫后的TA15鈦合金板坯送入熱軋機(jī)中進(jìn)行第一軋制，具體過(guò)程為:先以25 %，24.5 %，23 %，21.5 %的道次加工率將TA15鈦合金板坯的厚度軋制至
20.5mm,然后以18 %，16 %，14.5 %，13 %的道次加工率將TA15鈦合金板坯的厚度軋制至
10.5mm,得到第一半成品板還；所述第一軋制為單向軋制；
[0063]步驟三、將步驟二中所述第一半成品板坯置于加熱爐中，在溫度為910°C的條件下保溫16min ；
[0064]步驟四、將步驟三中保溫后的第一半成品板坯送入熱軋機(jī)中進(jìn)行第二軋制，具體過(guò)程為:先以24%，21 %的道次加工率將第一半成品板坯的厚度軋制至6.3mm,然后以17%，14%，11%的道次加工率將第一半成品板坯的厚度軋制至4.0_，得到第二半成品板坯；所述第二軋制的軋制方向與第一軋制的軋制方向垂直；
[0065]步驟五、將步驟四中所述第二半成品板坯在溫度為690°C的條件下保溫25min進(jìn)行表面氧化處理，然后將4張表面氧化處理后的第二半成品板坯整齊疊放于厚度均為16mm的上鋼板和下鋼板之間，將邊側(cè)用鋼條進(jìn)行包覆，之后整體焊封成厚度為48mm的疊軋包；
[0066]步驟六、將步驟五中所述疊軋包置于加熱爐中，在溫度為910°C的條件下保溫55min ；
[0067]步驟七、將步驟六中保溫后的疊軋包送入熱軋機(jī)中進(jìn)行第三軋制，各道次加工率分別為:23^,20%, 16%，12%，10%，再將第三軋制后的疊軋包進(jìn)行退火處理(退火溫度900°C，保溫時(shí)間0.5h)，然后將退火后的疊軋包拆包，除去上、下鋼板和鋼條，取出經(jīng)第三軋制后的第二半成品板坯，其厚度為1.5mm，之后將厚度為1.5mm的第二半成品板坯依次進(jìn)行堿洗、酸洗、砂光和剪切處理，得到厚度為1.4mm的細(xì)晶超塑性TA15鈦合金薄板。
[0068]本實(shí)施例加工的TA15鈦合金薄板的顯微組織照片如圖4所示，由圖4可知，本實(shí)施例加工的TA15鈦合金薄板的平均晶粒尺寸為5 μ m,組織均勻，晶粒細(xì)小。在應(yīng)變速率為IX 10_4/s的條件下，對(duì)本實(shí)施例TA15鈦合金薄板進(jìn)行880°C高溫拉伸試驗(yàn)，其縱向延伸率為840%，橫向延伸率為812%，橫縱向超塑性能差異≤5%。由此可知本實(shí)施例加工的TA15鈦合金薄板具有優(yōu)良的 超塑性能。
[0069]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本發(fā)明作任何限制。凡是根據(jù)發(fā)明技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、變更以及等效變化，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種細(xì)晶超塑性TA15鈦合金薄板的加工方法，其特征在于，該方法包括以下步驟: 步驟一、將厚度為48mm~60mm的TA15鈦合金板坯置于加熱爐中，在溫度為910°C~930°C的條件下保溫，保溫時(shí)間滿足:1.25Hr5≤&≤1.25氏+5，其中H1為TA15鈦合金板坯的厚度，H1的單位為mm，的單位為min ； 步驟二、將步驟一中保溫后的TA15鈦合金板坯送入熱軋機(jī)中進(jìn)行第一軋制，得到厚度為9mm~10.5mm的第一半成品板還；所述第一軋制為單向軋制； 步驟三、將步驟二中所述第一半成品板坯置于加熱爐中，在溫度為890°C~910°C的條件下保溫，保溫時(shí)間t2滿足:2H2-5≤t2≤2H2+5，H2為第一半成品板坯的厚度，H2的單位為mm, t2的單位為min ； 步驟四、將步驟三中保溫后的第一半成品板坯送入熱軋機(jī)中進(jìn)行第二軋制，得到厚度為3_~4_的第二半成品板坯；所述第二軋制的軋制方向與第一軋制的軋制方向垂直； 步驟五、將步驟四中所述第二半成品板坯在溫度為690°C~710°C的條件下保溫20min~25min進(jìn)行表面氧化處理,然后將4~6張表面氧化處理后的第二半成品板還整齊疊放于上鋼板和下鋼板之間，并將邊側(cè)用鋼條進(jìn)行包覆，之后整體焊封成厚度為48mm~63mm的疊軋包； 步驟六、將步驟五中所述疊軋包置于加熱爐中，在溫度為910°C~930°C的條件下保溫，保溫時(shí)間t3滿足:1.25H3-5≤t3≤1.25H3+5，其中H3為疊軋包的厚度，H3的單位為mm,t3的單位為min ； 步驟七、將步驟六中保溫后的疊軋包送入熱軋機(jī)中進(jìn)行第三軋制，再將第三軋制后的疊軋包進(jìn)行退火處理，然后將退火處理后的疊軋包拆包取出經(jīng)第三軋制后的第二半成品板坯，之后將第三軋制后的第二半成品板坯依次進(jìn)行堿洗、酸洗、砂光和剪切處理，得到厚度為0.5mm~1.4mm,平均晶粒尺寸不大于5 μ m的細(xì)晶超塑性TA15鈦合金薄板,該鈦合金薄板在溫度為880°C~940°C，應(yīng)變速率1x10-4s-1-1x20-3s-1條件下的延伸率不小于800%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種細(xì)晶超塑性ΤΑ15鈦合金薄板的加工方法，其特征在于，步驟二中所述第一軋制的具體過(guò)程為:先以20%~25%的道次加工率將ΤΑ15鈦合金板坯軋制至厚度為18mm~20.5mm，然后以12%~19%的道次加工率將TA15鈦合金板坯軋制至厚度為9_~10.5mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種細(xì)晶超塑性TA15鈦合金薄板的加工方法，其特征在于，步驟四中所述第二軋制的具體過(guò)程為:先以20%~25%的道次加工率將第一半成品板坯軋制至厚度為5.3mm~6.3mm,然后以11%~19%的道次加工率將第一半成品板還軋制至厚度為3_~4mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種細(xì)晶超塑性TA15鈦合金薄板的加工方法，其特征在于，步驟七中所述第三軋制的道次加工率為9%~25%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種細(xì)晶超塑性TA15鈦合金薄板的加工方法，其特征在于，步驟七中所述退火處理的溫度為850°C~900°C，所述退火處理的時(shí)間為0.5h~lh。
【文檔編號(hào)】B21B1/22GK103978032SQ201410235456
【公開(kāi)日】2014年8月13日 申請(qǐng)日期:2014年5月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月29日
【發(fā)明者】張永強(qiáng), 韓棟, 毛小南, 雷文光, 侯紅苗, 李磊, 賈蔚菊, 郭萍 申請(qǐng)人:西北有色金屬研究院