一種tc11鈦合金無(wú)縫管及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種TC11鈦合金無(wú)縫管及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各行各業(yè)對(duì)鈦合金無(wú)縫管的要求越來(lái)越高，因此，能夠生產(chǎn) 出高品質(zhì)線材產(chǎn)品，同時(shí)又能提高成材率和降低成本的鈦合金無(wú)縫管的制備方法具有長(zhǎng)遠(yuǎn) 的市場(chǎng)前景。
[0003] 鈦合金無(wú)縫管，特別是TC11無(wú)縫管，主要應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域，眾所周知，航空航 天領(lǐng)域?qū)饘佼a(chǎn)品的質(zhì)量要求非常的嚴(yán)格，對(duì)鈦合金無(wú)縫管的產(chǎn)品的質(zhì)量要求也是一樣。 現(xiàn)有的鈦合金無(wú)縫管一般是采用鈦合金棒進(jìn)行鉆孔后再進(jìn)行機(jī)加工而制成，其管材長(zhǎng)度受 加工工具影響非常大，且生產(chǎn)效率和成材率低；而在鈦合金無(wú)縫管的擠壓生產(chǎn)工藝發(fā)展尚 不成熟，特別是采用包銅套的擠壓方式，非常不利于工業(yè)化生產(chǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有的TC11鈦合金無(wú)縫管生產(chǎn)方法中存在的成材率低、 成本高等問(wèn)題，提供一種成材率高且成本低的TC11鈦合金無(wú)縫管的制備方法，并且通過(guò)該 方法能夠獲得長(zhǎng)度較長(zhǎng)的且表面性能優(yōu)良、顯微組織良好的TC11鈦合金無(wú)縫管。
[0005] 本發(fā)明的發(fā)明人經(jīng)過(guò)深入的研究發(fā)現(xiàn)，通過(guò)配合在特定的加熱溫度下對(duì)TC11鈦 合金進(jìn)行加熱處理，并采用耐受900-1000°C溫度的所述玻璃潤(rùn)滑劑A和稍低溫度的玻璃潤(rùn) 滑劑B，能夠在無(wú)需采用包銅套的擠壓方式下，低成本地獲得長(zhǎng)度較長(zhǎng)的鈦合金無(wú)縫管，且 生產(chǎn)效率高、成本低、工序簡(jiǎn)化的優(yōu)點(diǎn)，從而完成了本發(fā)明。
[0006] 也即，本發(fā)明提供了一種TC11鈦合金無(wú)縫管的制備方法，其中，該方法包括：
[0007] (1)對(duì)TC11鈦合金棒的進(jìn)行通孔；
[0008] (2)在所述TC11鈦合金棒的表面涂上防氧化劑后在950-1030°C下進(jìn)行加熱處 理；
[0009] (3)將加熱處理后的TC11鈦合金棒的表面涂布上玻璃潤(rùn)滑劑A，在其孔內(nèi)涂布上 玻璃潤(rùn)滑劑B，然后對(duì)鈦合金棒進(jìn)行擠壓；
[0010] 所述玻璃潤(rùn)滑劑A為耐受900-1000 °C溫度的玻璃潤(rùn)滑劑；所述玻璃潤(rùn)滑劑B為耐 受900-1050°C溫度的玻璃潤(rùn)滑劑
[0011] 本發(fā)明還提供了一種由上述方法得到的TC11鈦合金無(wú)縫管。
[0012] 通過(guò)本發(fā)明的鈦合金無(wú)縫管的制備方法，可以在無(wú)需采用包銅套的擠壓方式下， 低成本地獲得長(zhǎng)度較長(zhǎng)的鈦合金無(wú)縫管，且顯微組織、表面質(zhì)量和力學(xué)性能優(yōu)良。
[0013] 本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的【具體實(shí)施方式】部分予以詳細(xì)說(shuō)明。
【附圖說(shuō)明】
[0014] 附圖是用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說(shuō)明書(shū)的一部分，與下面的具 體實(shí)施方式一起用于解釋本發(fā)明，但并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。在附圖中：
[0015] 圖1是本發(fā)明實(shí)施例1制備的TC11無(wú)縫管的顯微組織照片。
[0016] 圖2是本發(fā)明實(shí)施例2制備的TC11無(wú)縫管的顯微組織照片。
[0017] 圖3是本發(fā)明實(shí)施例3制備的TC11無(wú)縫管的顯微組織照片。
[0018] 圖4是本發(fā)明實(shí)施例4制備的TC11無(wú)縫管的顯微組織照片。
[0019] 圖5是本發(fā)明實(shí)施例5制備的TC11無(wú)縫管的顯微組織照片。
[0020] 圖6是本發(fā)明對(duì)比例1制備的TC4無(wú)縫管的顯微組織照片。
[0021] 圖7是本發(fā)明對(duì)比例2制備的TC11無(wú)縫管的顯微組織照片。
[0022] 圖8是本發(fā)明對(duì)比例3制備的TC11無(wú)縫管的顯微組織照片。
[0023] 圖9是本發(fā)明對(duì)比例4制備的TC11無(wú)縫管的顯微組織照片。
【具體實(shí)施方式】
[0024] 以下對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體 實(shí)施方式僅用于說(shuō)明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。
[0025] 在本發(fā)明中，玻璃潤(rùn)滑劑的"耐受溫度"是指玻璃潤(rùn)滑劑是適用溫度的上限溫度。 本發(fā)明中的"玻璃潤(rùn)滑劑B為耐受溫度比所述玻璃潤(rùn)滑劑A低20-30°C的玻璃潤(rùn)滑劑"是指 玻璃潤(rùn)滑劑B采用的是比玻璃潤(rùn)滑劑A更低的適用溫度上限的玻璃潤(rùn)滑劑。
[0026] 本發(fā)明提供一種TC11鈦合金無(wú)縫管的制備方法，其中，該方法包括：
[0027] (1)對(duì)TC11鈦合金棒的進(jìn)行通孔；
[0028] (2)在所述TC11鈦合金棒的表面涂上防氧化劑后在950-1030°C下進(jìn)行加熱處 理；
[0029] (3)將加熱處理后的TC11鈦合金棒的表面涂布上玻璃潤(rùn)滑劑A，在其孔內(nèi)涂布上 玻璃潤(rùn)滑劑B，然后對(duì)鈦合金棒進(jìn)行擠壓；
[0030] 所述玻璃潤(rùn)滑劑A為耐受900-1000°C溫度的玻璃潤(rùn)滑劑；所述玻璃潤(rùn)滑劑B為耐 受900-1050°C溫度的玻璃潤(rùn)滑劑
[0031] 在本發(fā)明中，所述TC11鈦合金棒可以為本領(lǐng)域常規(guī)的TC11鈦合金棒，例如可以是 購(gòu)自攀長(zhǎng)鋼鈦業(yè)分公司等的TC11鈦合金棒。然而，為了獲得表面質(zhì)量更為優(yōu)良的鈦合金 管，優(yōu)選情況下，所述TC11鈦合金棒的表面粗糙度Ra< 6. 3μm，更優(yōu)選Ra為3. 2-6. 3μm。
[0032] 在本發(fā)明中，可以采用本領(lǐng)域常規(guī)的降低鈦合金棒的表面粗糙度的方法對(duì)所述鈦 合金棒進(jìn)行處理，以使得所述鈦合金棒的表面粗糙度Ra< 6. 3μm。作為降低鈦合金棒的表 面粗糙度的方法，例如可以在所述鈦合金棒進(jìn)行表面光刀。
[0033] 特別是為了獲得表面質(zhì)量更為優(yōu)良的TC11鈦合金無(wú)縫管的情況下，更是要保持 TC11鈦合金棒表面光滑，如果步驟（1)的通孔步驟造成了TC11鈦合金棒表面略有粗糙不符 合要求的話，也可以通過(guò)常規(guī)的表面光刀技術(shù)將其表面處理光滑。
[0034] 根據(jù)本發(fā)明的TC11鈦合金無(wú)縫管的制備方法，所述TC11鈦合金棒的規(guī)格可以根 據(jù)擠壓機(jī)的規(guī)格和所需無(wú)縫管的尺寸適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行選擇，例如可以采用直徑為200-350mm鈦 合金棒，為了方便加工，例如可以在鉆孔前或鉆孔后，鋸切為300-500mm長(zhǎng)的棒材。
[0035] 此外，在本發(fā)明的方法中，對(duì)鈦合金棒的通孔也沒(méi)有任何限定，可以采用本領(lǐng)域常 規(guī)的通孔方法進(jìn)行，例如可以從所述TC11鈦合金棒的一個(gè)端面到另一個(gè)端面形成內(nèi)徑為 80-130mm的孔。
[0036] 在本發(fā)明中，對(duì)所述TC11鈦合金棒進(jìn)行通孔以獲得中空的可以適于擠壓成型的 鈦合金中空棒，這樣的孔的深度一般為所采用的棒材的長(zhǎng)度。
[0037] 根據(jù)本發(fā)明，為了防止所述TC11鈦合金棒在加工過(guò)程中表面大量氧化，從而導(dǎo)致 其表面質(zhì)量降低，需要在所述TC11鈦合金棒的表面涂上防氧化劑。本發(fā)明對(duì)所述防氧化劑 并沒(méi)有特別的限定，只要能夠使得所述TC11鈦合金棒的表面不會(huì)大量被氧化即可。特別是 為了配合后續(xù)的熱處理，本發(fā)明優(yōu)選選用熱涂型防氧化劑，例如可以為購(gòu)自北京天力創(chuàng)玻 璃科技開(kāi)發(fā)有限公司的T-ι型號(hào)或NG-1型號(hào)的熱涂粉末防氧化劑等。
[0038] 優(yōu)選的情況下，該方法還包括：在向所述TC11鈦合金棒的表面涂上防氧化劑之 前，先將所述TC11鈦合金棒加熱至50-200°C，更優(yōu)選加熱至100-160°C。當(dāng)在向所述TC11 鈦合金棒的表面涂抹防氧化劑之前，先將所述TC11鈦合金棒料進(jìn)行加熱，可以使得防氧化 劑更好地附著到所述TC11鈦合金棒料上，有利于形成致密的防氧化劑涂層，從而更好地防 止所述TC11鈦合金棒的表面在加工過(guò)程中的大量氧化，而更好地提高所形成的TC11鈦合 金管的表面質(zhì)量。
[0039] 根據(jù)本發(fā)明，對(duì)所述防氧化劑的用量并沒(méi)有特別的限定，只要能夠使得在所述 TC11鈦合金棒的表面上所形成的防氧化劑涂層良好地保護(hù)所述TC11鈦合金棒的表面不被 大量氧化即可，優(yōu)選情況下，所述TC11鈦合金棒的表面上涂有的防氧化劑的量為5-20g/ cm2,更優(yōu)選為 5-10g/cm2。
[0040] 根據(jù)本發(fā)明，將所述TC11鈦合金棒的表面上涂上防氧化劑后，需要在950-1030°C 下對(duì)該TC11鈦合金棒進(jìn)行加熱處理，更優(yōu)選在970-1020°C下，例如在975°C、980°C、 1000°C、1015°C、1018°C等溫度下，對(duì)該TC11鈦合金棒進(jìn)行加熱處理。優(yōu)選情況下，所述加 熱處理的時(shí)間為80-1500s，更優(yōu)選為1000-1200s。
[0041] 在本發(fā)明的一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述加熱處理的條件包括：加熱的溫度為 950-1030°C，